Ein Regelkreis dient dazu, eine vorgegebene physikalische Größe (Regelgröße x) auf einen gewünschten Wert (Sollwert bzw. Führungsgröße w) zu bringen und dort zu halten (unabhängig von auftretenden Störungen).

Wirkungsweise eines Regelkreises

Der Regelkreis führt folgenden Teilaufgaben fortlaufend aus: --> Messen --> Vergleichen --> Stellen

Um eine Regelungsaufgabe (x = w) zu erfüllen, muss der Augenblickswert der Regelgröße (Istwert) gemessen, mit einem vergebenen Sollwert verglichen und bei einer auftretenden Abweichungen nachgestellt werden. Der Istwert der Regelgröße wird durch eine Messeinrichtung gemessen. Anschließend wird die Differenz zwischen dem Istwert und Sollwert ermittelt (Delta). Sie wird als Regelabweichung (e; e = w - x) bezeichnet und bildet die "eigentliche" Eingangsgröße des Reglers. Dieser berechnet dann die Steuergröße (u), die direkt das eigentliche Stellglied ansteuert. In aller Regel reicht die Leistung der Steuergröße (u) nicht aus, um das Stellglied direkt zu betätigen. Deshalb wird ein Leistungsverstärker eingebaut (Stelleinrichtung), der das Signal verstärkt. Das Ausgangssignal der Stelleinrichtung ist die Stellgröße (y).

Der Regelvorgang

Ein Regelvorgang wird entweder durch eine Störung oder die Änderung der Sollgröße (Sollwert) ausgelöst. Eine Störung ist jegliche Abweichung vom eingegebenen Soll (Abzüglich der Toleranz), wie eine Temperaturänderung durch öffnen der Fenster oder drehen am Thermostat. Die Größe, die die Störung verursacht, wird als Störgröße (z) bezeichnet. Jede Änderung der Störgröße bewirkt eine Änderung des Istwertes der Regelgröße. 

Regelstrecke: Ist der Teil der Anlage, der vom Regler beeinflusst wird. Die Regelstrecke beginnt am Stellort (die Stelle, an der das Stellglied in die Wirkungskette einwirkt) und endet am Messort (die Stelle, an der die Regelgröße gemessen wird). Das Stellglied zählt zur Regelstrecke.

Regler: Ein Regler verändert das zeitliche Verhalten der Regelabweichung e(t), so dass der Regelkreis insgesamt das geforderte Verhalten zeigt. Der Regler beginnt am Messort und endet am Stellort. Damit gehören die Vergleichsstelle sowie der Antrieb des Stellgliedes (Stelleinrichtung/Stellantrieb) ebenfalls zum Regler.