Was ist Regelungstechnik?

Regelungstechnik ist eine Art der Technik, die die Regelungstheorie auf verschiedene Konstruktionssysteme anwendet. Steuerungsingenieure arbeiten mit zahlreichen Arten von Technologien von Haushaltsgeräten bis hin zu Raketen, um Steuerungssysteme zu erstellen. Die Steuerungstechnik basiert auf spezifischen mathematischen Theorien, die es Ingenieuren ermöglichen, Steuerungsrückmeldungen effektiv zu sammeln.

Sobald das Feedback berechnet wurde, wenden Ingenieure diese Informationen bei der Erstellung eines Steuerungssystems an. Ein vollständiges Steuerungssystem ermöglicht es einer Maschine jeglicher Art, unabhängig zu arbeiten. Nahezu jeder Maschinentyp verfügt über eine Steuerung, die von einem Steuerungsingenieur entwickelt wurde. Ohne dieses Studienfach könnten Maschinen nicht ohne ständige menschliche Eingriffe funktionieren.

Mit moderner Technik können Steuerungsingenieure jede Art von System beherrschen. Systeme können elektrische, finanzielle, mechanische, chemische, flüssige und manchmal biologische Systeme umfassen. Die Kontrolltheorie ist in zwei Hauptrichtungen gespalten, die heute beide studiert werden. Diese beiden Denkschulen umfassen die moderne Kontrolltheorie und die klassische Kontrolltheorie.

Der beste Weg, zwischen moderner Kontrolltheorie und klassischer Kontrolltheorie zu unterscheiden, besteht darin, die Unterschiede in der Domänenverwendung zu beachten. Frequenzbereiche beziehen sich auf eine unendliche Zeitantwort, die in der Frequenz durchläuft. Komplexe-s-Domänen ähneln Frequenzdomänen, obwohl sie eine wörtliche Abstraktion der Frequenz sind.

Die moderne Regelungstheorie wird ausschließlich im Komplex-s-Bereich oder im Frequenzbereich durchgeführt. Darüber hinaus kann die moderne Regelungstheorie sowohl auf Multi-Input- als auch auf Multi-Output-Systeme angewendet werden. Wer moderne Regelungstheorie praktiziert, bleibt oft bei dieser Form der Regelungstechnik. Ebenso wenden Ingenieure, die der klassischen Regelungstheorie folgen, kaum die moderne Regelungstheorie an.

Im Gegensatz zur modernen Regelungstheorie befasst sich die klassische Regelungstheorie ausschließlich mit Single-Input- und Single-Output-Systemen. Die klassische Regelungstheorie wird unter Verwendung von Differentialgleichungen in Verbindung mit komplexen s-Domänen praktiziert. Die heutigen Steuerungssysteme sind fast ausschließlich mechanisch, obwohl Steuerungsingenieure die grundlegenden Steuerungssysteme für die meisten Maschinen bereitstellen.

Die Regelungstechnik ist eine relativ junge Disziplin innerhalb der Ingenieurwissenschaften. Die praktische Anwendung der Kontrolltheorie wurde erst im XNUMX. Jahrhundert ausgeübt. Vor dem XNUMX. Jahrhundert war Technologie kein wesentlicher Bestandteil der Gesellschaft. Mit dem rasanten technologischen Fortschritt stieg auch die Nachfrage nach Steuerungsingenieuren. Obwohl die Regelungstheorie im Maschinenbau direkt nach dem Bedarf an Regelungstechnikern präsent war, war sie bis vor kurzem noch kein großer Teil anderer Ingenieurdisziplinen.

Heutzutage sind regelungstechnische Studiengänge auf Universitätsniveau oft Teil der Disziplinen Elektrotechnik, Elektronik, Mechanik, Informatik oder Luft- und Raumfahrttechnik. Das Chemieingenieurwesen umfasst auch eine Form der Kontrolltheorie, obwohl diese Art von Studium oft als Prozesskontrolle bezeichnet wird. Im Wesentlichen beinhalten die meisten Ingenieurdisziplinen eine Form der Regelungstheorie, da sie sich im Ingenieurbereich als sehr wichtig erwiesen hat.