Regelungstechnik
Regelungstechnik ist eine Ingenieurwissenschaft, welche die in der Technik vorkommenden Regelungsvorgänge behandelt.
Ein technischer Regelvorgang ist eine gezielte Beeinflussung von physikalischen, chemischen oder anderen Größen in technischen Systemen. Die sogenannten Regelgrößen sind dabei auch beim Einwirken von Störungen entweder möglichst konstant zu halten (Festwertregelung) oder so zu beeinflussen, dass sie einer vorgegebenen zeitlichen Änderung folgen (Folgeregelung).
Das Regelprinzip ist der Soll-Istwertvergleich der Führungsgröße mit der negativ zurückgeführten gemessenen Regelgröße. Der Regler bestimmt über die Regelabweichung (Regeldifferenz) und die vorgegebenen Regelparameter eine Stellgröße. Diese wirkt über die Regelstrecke so auf die Regelgröße ein, dass sie die Regelabweichung trotz vorhandener Störgrößen minimiert und die Regelgröße je nach gewählten Gütekriterien ein gewünschtes Zeitverhalten annimmt.
Bekannte Anwendungen im Haushalt sind die Konstant-Temperaturregelung für die Raumluft (Heizungsregelung), für die Luft im Kühlschrank oder für das Bügeleisen. Mit dem Tempomat wird die Fahrgeschwindigkeit im Kraftfahrzeug konstant gehalten. Eine Folgeregelung ist im Allgemeinen technisch anspruchsvoller, beispielsweise die Kursregelung mit einem Autopiloten in der Schifffahrt, Luftfahrt oder Raumfahrt, oder die Zielverfolgung eines beweglichen Objekts.
Die Regelungstechnik befasst sich auch mit der mathematischen Systemanalyse und Modelldefinition für Regelkreise und ihre Komponenten, um sie mit Differenzialgleichungen, Übertragungsfunktionen und Zustandsraumdarstellungen zu beschreiben. Damit lässt sich das jeweilige Systemverhalten berechnen und ein optimaler Regler entwerfen. Diese mathematische Systembeschreibung wird in der übergeordneten Systemtheorie (Ingenieurwissenschaften) behandelt und auch auf andere dynamische Systeme wie beispielsweise Wirtschaft oder Klima angewandt.
Dieser Hauptartikel Regelungstechnik stellt überschlägig das Spektrum der Regelungstechnik dar und bezieht sich dabei auf die Artikel Regelkreis, Regler, Regelstrecke und andere.
