Regeleinrichtungen

Die Regeleinrichtung ist der Teil des Regelkreises, welcher die zu regelnde Größe der Regelstrecke x(t) mit einem vorgegebenen, konstanten Sollwert xsoll oder mit einer zeitlich veränderlichen Führungsgröße w(t) vergleicht und mittels einer Stellgröße y(t) über ein Stellglied die Regelstrecke so beeinflusst, dass die Regeldifferenz e = w(t) - x(t) gleich Null oder möglichst klein wird. Das Grundprinzip einer Regeleinrichtung ist zunächst an einfachen Beispielen der Füllstandsregelung mit und ohne Hilfsenergie erklärt, worauf später die Unterschiede zwischen P- und I-Reglern gezeigt werden. Man unterscheidet zwischen stetigen und unstetigen Reglern. Die stetigen Standardregler, nämlich die P-, I-, PI-, D-, PD- und PID-Regler, sind in diesem Kapitel nacheinander detailliert beschrieben, sowie das Regelkreisverhalten von diesen Reglern zusammen mit einfachen Strecken, wie P-T1, P-T2 und I-Strecke, analysiert. Zum Verständnis des Stoffes ist es sinnvoll, die gerätetechnische Realisierung von Standardreglern zuerst als analoge Operationsverstärker mit Rückführung an Beispielen eines pneumatischen Düse-Platte-Systems oder eines hydraulischen Stellkolben zu erklären. Danach ist der Aufbau eines digitalen Reglers anhand eines MATLAB®-Beispiels demonstriert, was dem heutigen Zustand der Regelung entspricht.