Regelkreis

Synonym: Regelsystem
Englisch: feedback control

1 Definition

Als Regelkreis bezeichnet man ein Wirkungsgefüge, das aus einem Steuerungsprozeß mit eingeschalteter Gegenkoppelung besteht. Regelkreise erlauben auf diese Weise, dass lebenswichtige Größen der Körperfunktionen (z. B. die Osmolalität, der pH-Wert und die Sauerstoffspannung des Blutes, der Spiegel von Hormonen oder die Körpertemperatur) konstant oder in einem zuträglichen Bereich bleiben.

2 Beispiel

Beispiel eines linearen Regelkreises 0. Ordnung mit Störgröße:

e(t) = x(t) - yR(t)

yS(t) = V1 e(t) = V1 [x(t) - yR(t)]

y(t) = yS(t) + z(t) = V1 [x(t) - yR(t)] + z(t)

yR(t) = V2 y(t)

y(t) = V1 x(t) - V1 V2 y(t) + z(t)

y = [V1 x + z] / [1 + V1 V2]

x: Sollwert, e: Regelabweichung, y: Regelgröße, yS: Stellgröße (Stellwert), yR: Istwert, z: Störgröße, V1: Verstärkungsfaktor des direkten Zweiges, V2: Verstärkungsfaktor des Rückführungszweiges.

3 Physiologie

Regelkreise haben vielfältige lebenswichtige Aufgaben im Organismus. Beispiele sind:

• die Osmoregulation
• der corticotrope Regelkreis
• die gonadotropen Regelkreise
• die Homöostase des Blutzuckerspiegels
• die Regelung des Blutdrucks
• die Regulation der Atmung
• der thyreotrope Regelkreis

4 Hintergrund

Die physiologische Systemtheorie, ein Teilgebiet der medizinischen Kybernetik befasst sich mit der mathematischen Beschreibung und Analyse von Regelkreisen und anderen Wirkungsgefügen.

5 Externer Verweis

• Wirkungsgefüge auf medizinische-kybernetik.de