Wirkungsweise
Ein Regelkreis dient also dazu, eine vorgegebene physikalische Größe (Regelgröße) auf einen gewünschten Wert (Sollwert) zu bringen und dort zu halten, unabhängig von auftretenden Störungen. Um diese Aufgabe zu erfüllen, muss der aktuelle Wert der Regelgröße (Istwert) gemessen und mit dem vorgegebenen Wert (Sollwert) verglichen werden. Bei einer auftretenden Regelabweichung muss in geeigneter Art und Weise nachgestellt werden. Es lässt sich eine vereinfachte Übersicht darstellen:
Eine Beispielregelung aus der Einleitung wäre der Tempomat im Auto, der eine konstante Geschwindigkeit halten soll. Die Übersicht ändert sich in diesem Fall zu:
Die auftretende Störung ist hier die Steigung. Die zusätzlich aufzubringende potentielle Energie (Lageenergie) fehlt nun der kinetischen Energie (Bewegungsenergie), die Geschwindigkeit sinkt infolgedessen. Da die aktuelle Geschwindigkeit (Istwert = 70 km/h) ständig durch den Tachometer erfasst und mit der eingestellten Geschwindigkeit im Tempomat (Sollwert = 80 km/h) verglichen wird, ergibt sich eine Regeldifferenz von 10 km/h. Als Folge dieser Feststellung wird nun mehr Gas gegeben, dem System also mehr Energie zugeführt, um die Störung durch die Steigung auszugleichen und somit wieder die Sollgeschwindigkeit von 80 km/h zu erreichen. Die Art und Weise, wieviel Gas in welcher Zeit gegeben wird, bestimmt die Übertragungseigenschaft des Reglers, was noch genauer erläutert wird.