Regelungstheorie für ereignisdiskrete Systeme

Das Erstellen eines rein logischen Steuerungsprogramms kann als Reglerentwurfsaufgabe aufgefasst werden: Das ereignisdiskrete Verhalten des zu steuernden Prozesses und eine speicherprogrammierbare Steuerung stehen miteinander über Aktor- und Sensorsignale in einer dynamischen Wechselwirkung und bilden so einen geschlossenen Regelkreis. Modelliert man das Verhalten des Prozesses sowie das gewünschte Verhalten des geschlossenen Regelkreises als Zustandsautomat oder formale Sprache, so lässt sich auf Grundlage der Supervisory Control Theory nach R.J. Ramadge und W.M. Wonham das erforderliche Verhalten der Steuerung errechnen, mit dem Ergebnis eines von vornherein fehlerfreien Steuerungsprogramms. Dieses seit den 1990er Jahren bekannte Vorgehen lässt sich aufgrund des erheblichen Rechenaufwands jedoch nicht direkt auf praxisrelevante Szenarien anwenden. Dieser Beitrag stellt deshalb auch Erweiterungen des Verfahrens hin zu hierarchischen und modularen Reglerarchitekturen vor, die auf eine effektive Reduktion des Rechenaufwands abzielen.