Diskussion:Regelung (Natur und Technik)

Aktualisierung

Hallo,

ich habe gerade den Absatz zur Extremwertregelung zugefügt. Ich hoffe, damit nicht den Zorn eines oder mehrerer "alten Hasen" heraufbeschworen zu haben. Ich habe auf dem Gebiet der Extremwertregelung in den letzten Jahren gearbeitet ([1]).

Es ist tatsächlich so, dass die DIN dieses Spezialgebiet nicht erfasst. Ich werde, sobald Zeit dafür ist, dieses interessante Fachgebiet in Wikipedia zufügen. Bei der Extremwertregelung handelt es sich um eine (immer) nichtlineare Regelung. Das Ziel ist hierbei nicht, die Regelgröße einer Führungsgröße nachzuführen, sondern die Stellgrößen so zu beeinflussen, dass die Regelgröße ihr Maximum oder Minimum erreicht, bzw. bei Veränderungen diesem nachgeführt wird.

Meist sind es ein- oder zweidimensionale Probleme. Dafür gibt es Anwendungen z.B. in der Verbrennungsregelung oder der Luftfahrt. Es gibt Anwendungen, in denen das Problem auch mehr als 100 Stellgrößen kennt und nur eine Zielgröße (Regelgröße) automatisch optimiert wird.

Im Gegensatz zur mathematischen Optimierung geht es bei der Extremwertregelung nicht nur darum, den Extremwert zu finden (dieser Teil ist häufig sogar sekundär), sondern primär darum, den Extremwert unter Veränderung von Einflußgrößen zu halten. Deshalb unterscheidet man die Extremwertregelung auch von der mathematischen Optimierung und stellt sie als eigenes Fachgebiet innerhalb der Regelungstechnik dar. Ebenfalls in diesem Sinne dient die Extremwertregelung typischer Weise nicht der Ausregelung von Führungsgrößenänderungen sondern von Störgrößenänderungen oder Parameteränderungen des zu regelnden Systems.

Dazu kommt, dass die mathematischen Optimierungsverfahren das System nahezu beliebig abtasten können, um das Optimum zu finden. Dem steht gegenüber, das ein geregeltes System wärend dieser Abtastphase "lebt". Damit ist gemeint, dass auch in der Abtastphase die Reaktionen des zu regelnden Systems eine Rolle spielen (Dynamik, Wertebereich, Funktion, Stabilität). Dies unterscheidet das Extremwertregelungssystem (trotz der Ähnlichkeit) vom ausschließlich zu optimierenden System.

Zur Literatur:

In den 40iger Jahren haben die Russen auf diesem Gebiet begonnen zu arbeiten. In deutscher Übersetzung gibt es ein Buch zu Relaisextremwertregelungen (steht bei mir im Schrank). In deutscher Literatur wurde bis in die siebziger Jahre publiziert. Hier handelt es sich überwiegend um Anwendungen. Danach setzt eine Pause ein, in der bestenfalls referenziert oder zusammengefaßt wurde. Erst um 2000 herum (Größenordnung) gibt es wieder viele Publikationen (diesmal meist in Englisch). Dies resultiert aus den mit der neuen Rechentechnik möglichen Anwendungen. Nach 2000 entstand ein einziges Buch zu dem Thema in englischer Sprache.

Ich habe 1996 mit der Arbeit auf diesem Gebiet begonnen. Da stand mir leider nur die klassische Literatur zur Verfügung. Hätte ich mich schon während meines Studiums damit beschäftigt (bis 1995), hätte ich wohl einen meiner definitions-gläubigen Professoren zur Verzweiflung getrieben.

Ich könnte noch einiges zum Thema Extremwertregelungen beitragen. Sollte Interesse bestehen, kontaktieren Sie mich bitte: herbrand@gmx.de

Wie gesagt: sobald Zeit dafür ist, werde ich die Extremwertregelungen als eigenen Begriff der Wikipedia zufügen.

Viele Grüßße

--Frank Herbrand 23:18, 2. Jul. 2007 (CEST)

Ja nur ran, evtl passt dazu auch Optimale Regelung Optimale Steuerung, die auch unbedingt verbessert werden müssen. Es gibt übrigens auch ein Portal:Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik (bzw. Wikipedia:WikiProjekt Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik, was droht einzuschlafen. Also falls du auch dort dein Wissen beitragen möchtest, nur ran.--Ma-Lik Bewertung 22:45, 3. Jul. 2007 (CEST)

Extremwertregelung

Hallo,

bin nun endlich dabei, eine Seite für die Extremwertregelung aufzubauen. Die Seite liegt noch in meinem Benutzerbereich, weil ich sie wirklich erstmal mit Wissen und Verweisen anfüllen möchte, bevor ich sie als "erstmal fertig" deklarieren will.

Ich habe sie hiermit trotzdem schon mal verlinkt, weil zumindest schon zur Begriffsbestimmung genügend Information drin steht und ich vielleicht auch noch Diesen oder Jenen zur Diskussion anregen kann:

http://de.wikipedia.org/wiki/Benutzer:Frank_Herbrand/Extremwertregelung

Viele Grüße Frank

Inzwischen im "online" Extremwertregler --Frank Herbrand 19:07, 22. Jan. 2009 (CET)

DIN 19226

... ist seit Mitte 2009 zurückgezogen. Bitte entsprechend überarbeiten. --DS (nicht signierter Beitrag von 141.76.82.86 (Diskussion) 09:22, 24. Aug. 2009)

Redundanz zum Artikel Regelungstechnik

Auf Portal Diskussion:Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik wird dieser Artikel gerade aufgrund von Redundanz in Frage gestellt.--Ma-Lik ? +/- 22:51, 20. Sep. 2009 (CEST)

Verschiebung zu Regelung (Natur und Technik)

Damit ist die bereits im Lemma enthaltene Redundanz zu Regelungstechnik aufgehoben. Den allgemeinen Aspekt drückt der Klammerzusatz Natur aus. Leider war das Bild nicht brauchbar, da zu sehr Technik-lastig.
Puristen werden fragen, warum nicht gleich Verschiebung zu Kybernetik. Dagegen wären sicher diejenigen gewesen, die Regelung (..) einmal anlegten (wenn auch nicht mehr viel vom alten Text übrig geblieben ist).

--PrismaNN 15:28, 4. Okt. 2009 (CEST)

Das Regelungsprinzip ist keine Erfindung des Menschen, sondern ein Naturphänomen.

Folgendes habe ich in Regelungstechnik#Geschichte entfernt. Für den vorliegenden Artikel könnte es passen, ist mir aber zu lang, um es einfach nur einzukopieren. Wer macht es entsprechend gekürzt (inkl. Zahl technischer Beispiele erhöht)?

Das Regelungsprinzip ist keine Erfindung des Menschen, sondern ein Naturphänomen.

• Beispiel Erdklima

Erdgeschichtlich gesehen, ist die globale Luft-Durchschnittstemperatur in Erdbodennähe (Meereshöhe) seit vielen Millionen Jahren relativ konstant. Das Regelungsprinzip für den schmalen Temperaturbereich als Klima-Voraussetzung des höher entwickelten biologischen Lebens kommt in der Natur zur Anwendung, wenn z. B. durch eine steigende Lufttemperatur die globale Wasser-Oberflächentemperatur der Weltmeere steigt und durch Wasserdampf mit Wolkenbildung die Sonneneinstrahlung reduziert. Dabei greifen zahlreiche langfristige und kurzfristige Störgrößen zur Klimaveränderung ein:

• langfristige Störgrößen:

Abstand Erde-Mond vergrößert sich (Gezeitenänderung), Meeresströme ändern ihre Richtung, Erdkontinentalplatten wandern (Kontinentaldrift), Erdmagnet-Pole wandern.

• Erdgeschichtlich kurzfristige Störgrößen:

Starker Vulkanismus führt zur Abkühlung, große Meteoriteneinschläge führen zu Abkühlung oder im Extremfall zur Erdoberflächenverbrennung, Perioden geringer Sonnenaktivitäten (Sonnenflecken) bewirken eine leichte Abkühlungen (Kleine Eiszeit umstritten!).

Biologisch: Algenwachstum und Eisendüngung (als Kohlenstoffbindung zur Kohlendioxid-Reduzierung: umstritten!) , Abholzung der Wälder, Verbrennen fossiler Brennstoffe und erhöhter Methanausstoß (Siehe Alkane) führen zum Treibhauseffekt.

• Beispiel: Biologische Systeme und Geologie

Die Gaia-Hypothese wurde von der Mikrobiologin Lynn Margulis und dem Chemiker, Biophysiker und Mediziner James Lovelock Mitte der 1960er-Jahre entwickelt. Sie besagt, dass die Erde und ihre gesamte Biosphäre wie ein Lebewesen betrachtet werden kann.

• Beispiel: 'Regelungsvorgänge der lebenden Natur

Bei Tieren als Warmblüter: geregelte Körpertemperatur und geregelter Blutdruck, Pupillenöffnung reagiert auf Lichteinfall, aufrechter Gang bei Zweibeinern.

Das Hase-Fuchs-Population-Modell (siehe Räuber-Beute-Beziehung und Lotka-Volterra-Regeln) als Beispiel für das biologisches Gleichgewicht regelt eine Führungsgröße als Funktion der unterschiedlichen Nahrungsangebote auf eine annähernd feste Hase-Fuchs-Verhältniszahl.

Störgrößen: veränderte Geländeeigenschaften, Klima, Krankheit, Mensch.

mfG DrIngEnd 11:10, 4. Nov. 2013 (CET)

Steuerungen in der Regelungstechnik ??

• Feinheiten der Steuerungstechnik fallen nicht unter das Lemma.
• Der Oberbegriff, unter den sowohl Regelungs- als auch Steuerungstechnik fallen, ist Automatisierungstechnik. Für die Vermischung und die mir unbekannten Begriffe stetige Steuerungen und binäre Steuerungen (mit Rückkopplung) mag Zander verantwortlich sein und wie mir scheint allein zu stehen (Kindler und Töpfer haben anderes gelehrt !). Sollte es anders sein, so lasse ich mich gerne belehren und mit weiterer Literatur überzeugen.

mfG AnaLemma 13:15, 3. Jul. 2015 (CEST)

Hallo AnaLemma,
der aktuelle Steuerungsbegriff ist ebenfalls in der im Artikel zitierten DIN IEC 60050-351 definiert, die seit 2009 gültig ist. Die alte DIN 19226 ist bereits seit 2002 ungültig. Diese Entwicklung wurde daher im Abschnitt 1.3 Zur Geschichte der Normung für Steuerungen (Definitionen) des Artikels Steuerungstechnik näher dargestellt und im Abschnitt 2.3 Neuartige Ansätze ... mit weiterer Literatur untermauert. Wir sollten uns also auch bei Wikipedia von dem überholten Steuerungsbegriff trennen. Mit Grüßen Benutzer:Reinhard Ferdinand

Offensichtlich stimmst Du mir zu, dass wir uns im vorliegenden Artikel nicht mit der Entwicklung der Steuerungstechnik auseinanderzusetzen haben, dieser auf der von mir zurückgesetzte Version verbleiben kann. Zur Steuerungstechnik werde ich mich dort äußern.
mfG AnaLemma 14:57, 3. Jul. 2015 (CEST)

Wirkungskreise und Rückkopplung

Abgrenzung zwischen Steuerung und Regelung

Pure Ansagen der folgenden Form nützen niemandem. Kennzeichen für die Struktur des Steuerns ist insbesondere der offene Wirkungsweg (ohne Rückkopplung) oder ein geschlossener Wirkungsweg (mit Rückkopplung) gemäß DIN IEC 60050-351. Es ist zu informieren, was geschlossene Wirkungswege mit Rückkopplung im Unterschied zu Regelkreisen (wesentliches Kennzeichen: Gegen-Rückkopplung) sind, im besonderen, dass sie trotz Kreisschluss und Rückkopplung mit Regelkreisen nichts zu tun haben. Das verbliebene, Regelung und Steuerung unterscheidende Schema (s. rechts) unterstützt die Ansage keineswegs, es zeigt bei der Steuerung nur einen offenen Wirkungsweg .
mfG AnaLemma 11:45, 4. Jul. 2015 (CEST)

Auch für mich ist nach den hier vorliegenden Texten unverständlich, was eine Steuerung mit "geschlossenem Wirkungsweg" von einer Regelung unterscheiden soll. Man müsste wohl den Inhalt der erwähnten, mir aber nicht vorliegenden DIN IEC 60050-351 insoweit näher erläutern. --Joerg 130 (Diskussion) 12:39, 4. Jul. 2015 (CEST)

Ich habe in etwa herausgefunden, was Zander meint und einer seiner vermutlichen Schüler hier mit Vehemenz, aber ohne ausreichende sachliche Hinweise, einzubringen versucht, und die unglückliche Wiederverwendung regelungstechnischer Begriffe beleuchtet, siehe [2]:
Im Vergleich mit Regelungen beziehen sich die von Zander für die aus mehreren Schritten bestehenden Ablaufsteuerungen gewählten Begriffe geschlossener Wirkungsablauf und Rückkopplung auf andere, einfachere sachliche Zusammenhänge. Die Rückmeldung (feedback, geschlossener Wirkungsablauf) setzt lediglich die Steuergröße auf Null und die für den folgenden Teilprozess auf Eins. Es gibt keine Gegenkopplung einer analogen Ausgangsgröße (Istwert der Regelgröße) mit einer ebenfalls analogen Eingangsgröße (Sollwert).
mfG AnaLemma 13:52, 4. Jul. 2015 (CEST)

Links closed-loop control und open-loop control?

Ich bitte um Meinungen hierzu. --Joerg 130 (Diskussion) 12:33, 4. Jul. 2015 (CEST)

Worum geht es Dir? Willst Du darauf hinweisen, dass auch in der engl. WP (auch bei uns (noch!) an verschiedenen Stellen) der Unterschied zw. Regelung und Steuerung über das Vorhandensein/Fehlen von feedback geklärt wird?
mfG AnaLemma 14:00, 4. Jul. 2015 (CEST)

Pardon, ich merkte sofort nachträglich, dass es Dir um Deinen Disput mit Benutzer:xqt geht. Mir scheint, dass es um eine mich anlässlich der sachlichen Probleme weniger interessierende formale Frage geht. Dennoch, ich plädiere für die Links direkt zu den engl. Artikeln, egal, was die Bürokratie dazu vorbringt.
mfG AnaLemma 14:16, 4. Jul. 2015 (CEST)

Das ist in Wikipedia:Verlinken #Verlinkung auf Seiten außerhalb des Artikelnamensraums eindeutig geregelt.  @xqt 14:07, 4. Jul. 2015 (CEST)

Mir geht es darum, dass ein an den englischsprachigen Begriffen interessierter Leser genaueres in englischer Sprache nachlesen kann. Das erscheint mir als Ausnahmesituation, die in der von xqt genannten Regel nicht berücksichtigt ist. Übrigens steht in der Regel "sollten". Dazu ein Zitat: "Reine Sollvorschriften („soll nicht“) ... sind kein Verbot." (Gesetzliches_Verbot#Rechtstechnik Satz 2).--Joerg 130 (Diskussion) 14:56, 4. Jul. 2015 (CEST)

Steuerungstechnik ist bereits mit en:Open-loop Controller verknüpft. Regelungstechnik mit seinem englischen Pendant. Dort scheint der Terminus noch nicht mal an prominenter Stelle erwähnenswert zu sein. Umseitig haben wir einen deutschsprachigen Artikel, die Erwähnung des englischen ist bei technischen Artikeln nicht unüblich, kann meinetwegen sogar in die Einleitung; das war's aber auch schon. Was soll dann noch die Verlinkung, welchen Zweck sollte die haben? Und überdies zu Lemmata, die dem hiesigen nicht entspricht, regelwidrig ist und auch noch die gemeinsame Datenhaltung außer acht läßt. Die alten Zeiten haben wir glücklicherweise hinter uns.  @xqt 16:31, 4. Jul. 2015 (CEST)

Regelkreis/Sensorgesteuerte Regelung/Plangesteuerte Regelung

Regelung muss nicht zwingend geschlossen sein, viele Regelwerkzeuge greifen auf eine Steuerung zu, ohne eigentlich Rückzukoppeln, wie der motorisch vegetative aber erlernte Bewegungsablauf des Ganges. oder eine erfahrungsbasierte Zeitschaltung.

Der Regeleingriff finden dabei in Tiefenentspannungsphasen statt, oder kybernetisch in einer Progammänderung, durch ein neues Regelprogramm.

Im Plandiagramm ist der »Regelkreis« nur dann vollständig, wenn sein Koppelfeld angezeigt wird. (nicht signierter Beitrag von 80.137.3.138 (Diskussion) 19:33, 9. Okt. 2016 (CEST))

Der Begriff "Regelung" ist in der deutschen Fachsprache so definiert, dass er eine Rückführung, damit einen geschlossenen Regelkreis, voraussetzt. Wenn etwas ohne Rückführung funktioniert, ist das keine Regelung. --Joerg 130 (Diskussion) 20:39, 9. Okt. 2016 (CEST)