Definition und Bedeutung:
Die Regelgüte (engl. Control Performance oder Control Quality) ist ein Qualitätsmerkmal eines Regelkreises in der Automatisierungstechnik. Sie beschreibt, wie gut ein Regler in der Lage ist, die Regelgröße (Istwert) präzise und stabil dem Sollwert (Führungsgröße) nachzuführen, sowohl bei Sollwertänderungen als auch bei Störungen.
Eine hohe Regelgüte bedeutet, dass der Regler schnell und ohne große Abweichungen reagiert, um die Regelabweichung zu minimieren.
Wesentliche Kriterien der Regelgüte:
- Einschwingzeit (Settling Time): Wie schnell der Regelkreis nach einer Störung oder Sollwertänderung wieder einen stabilen Zustand erreicht (innerhalb eines Toleranzbandes um den Sollwert). Eine kürzere Einschwingzeit ist meist besser.
- Überschwingen (Overshoot): Wie stark die Regelgröße den Sollwert nach einer Sollwertänderung oder Störung überschreitet, bevor sie sich stabilisiert. Ein geringes Überschwingen ist oft erwünscht oder notwendig.
- Stationäre Regelabweichung (Steady-State Error): Die bleibende Abweichung des Istwerts vom Sollwert im stabilen Zustand. Idealerweise ist sie Null (z.B. durch den I-Anteil eines PID-Reglers).
- Stabilität: Das System darf nicht schwingen oder instabil werden.
- Robustheit: Wie gut das System auch bei Modellunsicherheiten oder Änderungen der Regelstrecke stabil und mit guter Regelgüte funktioniert.
Einflussfaktoren und Optimierung:
Die Regelgüte wird maßgeblich durch die Parametrierung des Reglers (z.B. die P-, I-, D-Anteile eines PID-Reglers) und die Eigenschaften der Regelstrecke beeinflusst. Die Optimierung der Regelgüte ist ein wichtiger Schritt bei der Inbetriebnahme und Prozessoptimierung und kann manuell oder mit Autotuning-Funktionen erfolgen.
Relevanz in der Automatisierung:
Eine hohe Regelgüte ist entscheidend für:
- Produktqualität: Präzise Einhaltung von Prozessparametern führt zu höherer und konsistenter Produktqualität.
- Effizienz: Schnelle und stabile Regelung optimiert den Prozess und reduziert Ausschuss.
- Sicherheit: Ein gut geregelter Prozess ist sicherer, da er weniger zu unkontrollierten Abweichungen neigt.
- Ressourcennutzung: Optimale Prozessführung kann Energie- und Materialverbrauch senken.
→ Siehe auch: Einschwingzeit, Überschwingen, PID-Regler, Regelkreis, Regelstrecke, Autotuning, Stationäre Genauigkeit
