A szabályozási algoritmusokról
Egy szabályozási körnek megadott minőségi előírásokat kell teljesítenie. Ezek az előírások az irányítási céloktól, az adott folyamat technológiájától és magától a folyamattól is függnek. Vizsgálni kell a szabályozás viselkedését, illetve úgy kell megterveznünk a szabályozást, hogy az eleget tegyen a minőségi követelményeknek.
Az irányítással a rendszer elindítását, megfelelő üzemben tartását (kimenőjeleivel a megadott alapjelek követését, a zavarások elhárítását), megfelelő leállítását kívánjuk biztosítani.
Az indítást, leállítást általában logikai feltételek figyelembe vételével, nyílt hurokban vezéreljük. Az indítási, leállítási folyamat általában nem függ a folyamat kimenőjelétől.
A folyamat megfelelő üzemben tartását általában zárt hurkú szabályozással biztosítjuk, amely az alapjel és a mért kimenőjel különbsége alapján avatkozik be a folyamat bemenőjelébe. Az alapkapcsolás a negatívan visszacsatolt soros szabályozási struktúra, amelyben a szabályozó sorosan kapcsolódik a folyamathoz.
Egy folyamat irányításakor a vezérléseknek és a szabályozásnak összehangoltan kell működniük. A negatív visszacsatoláson alapuló szabályozás kiegészíthető olyan strukturális elemekkel, amelyek segítségével javíthatók a zavarelhárítási tulajdonságok.
A szabályozási körben az alapjel és a mért kimenőjel különbsége adja a szabályozó bemenőjelét, amelynek kimenőjele működteti a beavatkozó berendezést, amely a folyamat bemenőjelét adja. A szabályozót úgy kell megtervezni, hogy a folyamat teljesíteni tudja a szabályozással szemben támasztott minőségi követelményeket. A szabályozót a folyamat modelljéhez és a minőségi előírásokhoz tervezzük.
Ha a folyamat kimenőjelén kívül más jelek (zavarások vagy belső jelek) is mérhetők, akkor az alapvető negatív visszacsatoláson alapuló szabályozási kör kiegészíthető további struktúrális elemekkel (pl. zavarkompenzáció, kaszkád szabályozás, stb.). Több információ alapján jobb szabályozás érhető el. Ha a folyamat modellje az állapotegyenlet, akkor célszerű állapotvisszacsatolást megvalósítani. A szabályozási algoritmus függ a szabályozás struktúrájától és a folyamat modelljétől.
Az adott struktúrán belül a szabályozó paramétereit kell megfelelően beállítani.
Az ipari gyakorlatban a visszacsatoláson alapuló egyhurkos és kaszkád szabályozásoknál a legelterjedtebbek az ún. PID szabályozások, amelyek a hibajellel arányos, a hibajelet integráló, illetve a hibajel változási meredekségéből képzett jeleket súlyozottan összegezve adják a beavatkozójelet. A szabályozó a folyamat bemeneti-kimeneti modelljét veszi alapul. Paramétereinek beállítása sokszor ún. póluskiejtésen alapul: a szabályozóval "kiejtjük" a folyamat kedvezőtlen pólusait, és helyettük kedvezőbb dinamikáját jelentő pólusokat "hozunk be."
Az állapotmodellel leírt rendszerhez tervezhetünk az állapotváltozók visszacsatolásán alapuló szabályozást, ahol az állapotokat visszacsatoló konstansok számíthatók a zárt rendszer pólusainak megfelelő, kívánt elhelyezéséből, vagy egy minőségi kritérium optimalizálásából.