Regelkreis

Ein geschlossener Regelkreis ist ein System, in dem die Regelung eines Prozesswertes durch Rückmeldung (Feedback) erfolgt. Das bedeutet, dass der Prozesswert ständig gemessen wird, und der Messwert dazu verwendet wird, um die Regelung anzupassen, damit der gewünschte Sollwert eingehalten wird. Es handelt sich dabei um ein fundamentales Konzept der Regelungstechnik.

Die meisten Prozesse werden geregelt, indem man ihre Grössen misst und so einstellt, dass die Bedingungen des Prozesses auf einem definierten Zustand gehalten werden.

Hauptkomponenten eines geschlossenen Regelkreises:

1. Regler (Controller): Bestimmt die Korrekturmassnahmen basierend auf dem Vergleich zwischen dem Sollwert (gewünschte Zielgrösse) und dem Istwert (aktueller Zustand des Systems).
2. Prozess (Plant): Das System, das geregelt werden soll (z. B. Temperaturregelung bei einem Wärmetauscher, Drehzahlregelung eines Motors).
3. Sensoren: Messen den Istwert und liefern die Rückmeldung an den Regler.
4. Stellglied (Actuator): Führt die vom Regler berechneten Steuerungsbefehle aus, um den Prozess zu beeinflussen.
5. Rückkopplung (Feedback Loop): Überträgt den Istwert vom Sensor zurück an den Regler, so dass dieser kontinuierlich Anpassungen vornehmen kann.

Üblicherweise wird die Variable, die den Zustand des Systems repräsentieren soll, als "Regelgrösse" und die Variable, die den Zustand des Systems steuern soll, als "Stellgrösse" bezeichnet.

Symbol	Bedeutung
y(t)	Regelgrösse, Variable, die erfasst wird, um ein Rückmeldesignal für den Regler zu geben.
u(t)	Stellgrösse
e(t)	Steuerungsdifferenz, Fehlersignal (w-x)
w(t)	Sollwert
d(t)	Störgrösse