In realen Regelkreisen ist die Messung des Istwerts nie perfekt. Sensoren haben ihre eigene Dynamik, wie z.B. Verzögerungen, Zeitkonstanten oder Filterwirkungen. Diese Messdynamik, repräsentiert durch eine Übertragungsfunktion G_m(s) im Rückführzweig, beeinflusst das Verhalten des gesamten Regelkreises.
Oft wird die Messdynamik bei der Reglerauslegung vereinfachend vernachlässigt (G_m(s) = 1). Dies kann jedoch zu Problemen führen, insbesondere wenn die Sensordynamik langsam ist im Vergleich zur System- oder Reglerdynamik. Eine langsame Messung führt dazu, dass der Regler mit veralteten Informationen arbeitet, was die Regelgüte verschlechtert und sogar zur Instabilität führen kann (Phasenverlust durch den Sensor).
Wir betrachten eine einfache Drehzahlregelung (Strecke als PT1: K=1, T=1) mit einem PI-Regler. Wir vergleichen das Verhalten bei idealer Messung (G_m=1) mit dem Verhalten, wenn ein nicht-idealer Encoder mit einer PT1-Dynamik (Zeitkonstante T_m) zur Messung verwendet wird.
Die Dynamik des Messglieds im Rückführzweig kann das Regelkreisverhalten signifikant beeinflussen. Insbesondere Verzögerungen oder Zeitkonstanten im Sensor (wie beim Encoder-Beispiel) führen zu einer Phasenverschiebung im offenen Kreis, was die Stabilitätsreserven reduziert und bei zu langsamer Messung zur Instabilität führen kann. Bei der Reglerauslegung muss die Messdynamik daher berücksichtigt werden, wenn sie nicht vernachlässigbar schnell ist.