Regelkreis
Synonym: Regelsystem
Englisch: feedback control
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.
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.
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
Hintergrund
Die physiologische Systemtheorie, ein Teilgebiet der medizinischen Kybernetik befasst sich mit der mathematischen Beschreibung und Analyse von Regelkreisen und anderen Wirkungsgefügen.
Externer Verweis
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