Regelungstheorie

Quelle: Wikipedia. Seiten: 95. Kapitel: Regelungstechnik, Steuerungstechnik, Robustheit, Arbeitspunkt, Regelkreis, Kraftregelung, Beobachter, Faustformelverfahren, Systemidentifikation, Direct Digital Control, Fehlertolerantes Regelsystem, Steuerbarkeit, Lineares zeitinvariantes System, Stabilitätskriterium von Nyquist, Verstärkerlinearisierung, Polvorgabe, Kontrolltheorie, Wurzelortskurvenverfahren, Bilineare Transformation, Direkte Selbstregelung, Fuzzy-Regler, PT1-Glied, Optimale Regelung, Regelgüte, Inverses Pendel, Nichtlineare modellbasierte prädiktive Regelung, Impulsantwort, PT2-Glied, Überschwingen, Optimale Steuerung, Totzeit, Adaptive Regelung, Halbautomatik, Model Predictive Control, Sprungantwort, Kaskadenregelung, Lageregelung, Internal Model Control, Stabilisierung, Robuste Regelung, Vorsteuerung, Tirrillregler, D-Glied, Schleifenverstärkung, Methode der globalen Linearisierung, ITAE, Zustandsregelung, I-Glied, Zweipunktregler, Iterativ lernende Regelung, P-Glied, Dreipunktregler, Unstetiger Regler, Separationstheorem, Bewegungsregelung, Gleitender Kesselbetrieb, Symmetrisches Optimum, Systemtyp, Offene Schleife. Auszug: Als Regelkreis wird der in sich geschlossene Wirkungsablauf für die Beeinflussung einer physikalischen Größe in einem technischen Prozess bezeichnet. Wesentlich hierbei ist die Rückführung des aktuellen Wertes an den Regler (negative Rückkopplung) und ein kontinuierlicher beziehungsweise bei digitalen Reglern ein zeitdiskreter Soll-Ist-Vergleich. Im Gegensatz zu einem geschlossenen Wirkungsablauf charakterisiert sich die Steuerung eines dynamischen Systems als offener Wirkungsablauf. Ein solches System wird als Regelstrecke bezeichnet, wenn es in einem Regelkreis eingebunden ist. Dennoch kann ein dynamisches System im offenen Wirkungskreis auch unterlagerte Regelkreise enthalten. Eine geregelte System-Ausgangsgröße hat eine Vielzahl an Vorteilen gegenüber dem offenen System-Wirkungsablauf, insbesondere gegen angreifende Störgrößen an der Regelstrecke nebst Messeinrichtungen. In Einzelfällen sind Vor- und Nachteile einer Regelung an einem Modell (siehe auch Systhemtheorie Mathematische Modelle) der Regelstrecke zu prüfen (Kosten-Nutzen-Bewertung). Es ist Aufgabe des Reglers, das Zeitverhalten der Regelgröße bezüglich des statischen und dynamischen Verhaltens gemäß vorgegebener Anforderungen festzulegen. Zur Erfüllung widersprechender Anforderungen wie gutes Führungs- und Störverhalten sind gegebenenfalls aufwändigere Regelkreisstrukturen erforderlich. Ein stabiler Regelkreis kann bei Parameteränderungen instabil werden, selbst wenn die einzelnen Bestandteile des Regelkreises für sich genommen stabil sind. Andererseits kann sich ein Regelkreis auch stabil verhalten, wenn einzelne Bestandteile instabil sind. Für die anspruchsvolle Auslegung eines Reglers ist das mathematische Modell der Regelstrecke erforderlich. Bei Mehrgrößensystemen (MIMO) eignet sich die Reglerauslegung mit der Zustandsraumdarstellung, bei nichtlinearen und totzeitbehafteten Eingrößensystemen (SISO) empfiehlt sich die numerische Berechnung. Die klassischen grafischen Regler-Entwurfsmethoden (Bode-D