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Regelung nenne ich die Funktionsweise, durch welche ein bestimmter Soll-Zustand eines Systems dynamisch aufrecht erhalten wird (Anmerkung 1). Die Funktionsweise beruht darauf, dass Abweichungen vom Sollzustandes durch entsprechende Verfahren aufgehoben werden. Wenn ich in einem Raum eine bestimmte Solltemperatur haben will, muss ich die Temperatur regeln. Das kann ich tun, indem ich selbst dafür sorge, also mehr oder weniger heize, oder indem ich eine thermostatengeregelte Heizung verwende. In beiden Fällen wird geregelt, im zweiten Fall ist die Regelung konstruiert. Bei Automaten spreche ich von einem "kybernetischen Ziel", das er selbst anstrebt und mithin aufrecht erhält (Anmerkung 2).
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Die Regelung beruht darauf, dass die Sollwertabweichung ein Signal auslöst, das seinerseits die Massnahme auslöst. Ich unterscheide deshalb einen Sensor und einen Effektor . Der Sensor liefert das Signal, das die Ist-Soll-Wert-Differenz ausdrückt, der Effektor reagiert mit einer entsprechenden Massnahme. Bei der thermostatengeregelten Heizung wird beispielsweise unter 20 Grad ein Stromkreis geschlossen (siehe Skizze). Das dadurch ausgelöste elektrische Signal öffnet das Oelbrennerventil, das die Oelmenge variiert, wodurch stärker geheizt wird, bis bei einer höheren Temperatur das Signal wieder unterbrochen wird. Die Massnahme "stärker heizen" wird hier also durch eine konstruktiv festgelegte Operation repräsentiert, die den quantitativen Wert der Variable "Oelmengenzufuhr" verändert (Anmerkung 3). Dass ich bei vielen Automaten den Soll-Wert variieren kann, ist eine zusätzliche Komplikation in der Konstruktion, die für den Regelungsprozess irrelevant ist. |
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Die weissen Kästchen in der nebenstehenden Abbildung repräsentieren Teil-Mechanismen des Mechanismus "Heizung". Die Teilmechanismen im Sensor bilden den Thermostaten mit einem Thermometer (Istwert), einem Einstellinstrument (Sollwert) und einem Differenzrechner (Differenz). Die Mechanismen im Effektor nenne ich formal Regler und Strecke. Der Regler ist der Mechanismus, der die Massnahme repräsentiert. Im Falle einer Heizung beispielsweise den Oelbrenner, respektive sein Ventil. Die Strecke steht dafür, dass Veränderungen im Regler quasi eine Strecke zurücklegen müssen, bevor sie sich auswirken. Wenn der Oelbrenner stärker brennt, muss das Wasser zuerst heisser werden und dann noch durch die Heizkörper fliessen, ehe es im Haus und mithin der Thermometer wärmer wird. Man kann also oft lange nicht sehen, ob tatsächlich etwas passiert - und umgekehrt sieht man viele Effekte erst, wenn ihre Ursache schon weit zurückliegt (Anmerkung 4).
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Nenne anhand von konkreten Beispielen die Regelungsmechanismen. |
Ein typisches Beispiel wäre etwa der WC-Spülkasten. Ueberlege welche Störungen durch die Regelung kompensiert werden und bezeichen die Mechanismen. |
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Beispiel:
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Ich spreche nur von System, wenn ich eine Regelung durch Feedback erkennen kann. Ich nehme im Alltag zwei spezifische Abweichungen von dieser Begriffsverwendung wahr. Zum einen wird der Begriff System oft viel allgemeiner, quasi für irgendwas - etwas Zusammengesetztes oder etwas Abgegrenztes - verwendet, und zum andern wird der Begriff oft für einen Prozess verwendet, wobei unklar bleibt, was wie geregelt wird.
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