Regelungstechnik
Die Regelungstechnik ist das Ingenieurgebiet, das sich auf die mathematische Modellierung dynamischer Systeme konzentriert und die Kontrolltheorie verwendet, um Regler zu schaffen, die bewirken, dass sich die Systeme in irgendeiner gewünschten Weise verhalten. Die moderne Regelungstechnik ist eng mit der Elektrotechnik, Elektronik und Computertechnik verwandt. Da sich die Technik ständig weiterentwickelt, ist die Regelungstechnik oft erwünscht.
In den meisten Fällen nutzen Regelungsingenieure beim Entwurf von Regelsystemen die Rückkopplung. Beispielsweise wird in einem Automobil mit Segelsteuerung die Geschwindigkeit der Maschine kontinuierlich überprüft und an das System zurückgemeldet, das dann die Drehkraft des Motors während des Betriebs anpasst. Neuerdings werden Steuerungssysteme auch in der Nanotechnologie eingesetzt. In der Chemietechnik wird die Regelungstechnik als Prozesssteuerung bezeichnet. Viele Fortschritte in der Wissenschaft, im Finanzwesen und sogar im menschlichen Handeln können der Regelungstechnik zugeschrieben werden.
Viele Steuerungssysteme sind auf Rückkopplung angewiesen. Es gibt jedoch auch Steuerungssysteme, die ohne Rückkopplung arbeiten. Ein solches System wird als Steuerung mit offenem Regelkreis bezeichnet. Ein Steuerregler, auch als Regler ohne Rückkopplung bezeichnet, verlässt sich nur auf das Modell und das dem System zugeführte Eingangssignal. Ein Beispiel für eine Steuerung mit offenem Regelkreis findet sich bei Waschmaschinen, die mit vorprogrammierten Zyklen arbeiten, sich aber, was wichtig ist, nicht auf Messungen der Geschwindigkeit der Trommel oder des Wasservolumens verlassen, um die Maschine während des Betriebs zu regeln.
Fragen und Antworten
F: Was ist Steuerungstechnik?
A: Die Regelungstechnik ist ein Bereich der Ingenieurwissenschaften, der sich mit der mathematischen Modellierung dynamischer Systeme befasst und die Regelungstheorie verwendet, um Regler zu entwickeln, die ein bestimmtes Verhalten der Systeme bewirken können.
F: Welche Bereiche sind eng mit der Regelungstechnik verbunden?
A: Die moderne Regelungstechnik ist eng mit der Elektrotechnik, der Elektronik und der Computertechnik verwandt.
F: Was ist Rückkopplung in der Regelungstechnik?
A: Die Rückkopplung ist eine Technik, die in der Regel bei der Entwicklung von Kontrollsystemen eingesetzt wird, um die Ausgabe des Systems kontinuierlich zu überprüfen und die Ergebnisse zur Anpassung in das System zurückzuspeisen.
F: Wie wird die Rückkopplung in einem Automobil mit Segelsteuerung verwendet?
A: Bei einem Automobil mit Segelsteuerung wird die Geschwindigkeit der Maschine ständig überprüft und an das System zurückgemeldet, das dann die Drehleistung des Motors bei Bedarf anpasst.
F: Was ist ein Steuerungssystem mit offenem Regelkreis?
A: Ein offenes Steuerungssystem ist ein Steuerungssystem, das ohne Rückkopplung arbeitet. Es verlässt sich nur auf das Modell und das Eingangssignal, das dem System zugeführt wird.
F: Können Sie ein Beispiel für ein offenes Steuerungssystem nennen?
A: Waschmaschinen sind ein Beispiel für ein Steuerungssystem, da sie vorprogrammierte Zyklen ablaufen lassen und nicht auf Messungen der Trommelgeschwindigkeit oder der Wassermenge angewiesen sind, um die Maschine im laufenden Betrieb anzupassen.
F: Was ist Prozesssteuerung in der Chemietechnik?
A: In der Chemietechnik ist die Steuerungstechnik als Prozesskontrolle bekannt.
