Die einschleifigen Regelungen werden durch verschiedene Regelungsstrukturen (Störgrößenaufschaltung, Kaskadenregelung, Verhältnisregelung, Begrenzungsregelung, usw.) erweitert, um z. B. Störungen effektiver zu kompensieren. Die typischen Regelungsstrukturen werden für die Grundoperationen (Pumpe und Verdichter, Wärmeübertrager, Rektifikationskolonne und chemischer Reaktor) mit R&I-(Rohrleitungs- und Instrumentierungs-)Fließbildern gezeigt. Für komplexe Probleme, wie gekoppelte Mehrgrößenprozesse, wird die prädiktive (vorausschauende) Regelung vorgestellt. Wie vorteilhaft diese Methode ist, wird für eine Rektifikationskolonne einer Raffinerie gezeigt. Anhand des Tennesse-Eastman-Prozesses (bestehend aus einem chemischen Reaktor und einer Trennkolonne) wird gezeigt, dass abhängig von unterschiedlichen Regelungszielen sich unterschiedliche Regelungsstrukturen ergeben. Für einen chemischen Batch-Reaktors wird eine Ablaufsteuerung entwickelt, und ebenfalls gezeigt, wie man Fehlerzustände handhabt.
