Auch mehrschleifige Regler genannt, sind Regler, bei denen neben der eigentlichen Regelgröße, z. B. der Lage, eine oder mehrere weitere Größen, z. B. die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung, zurückgeführt werden (Bild K 2). Entscheidend ist die Art ihrer Rückführung. Beim Kaskadenregler agiert jeder Regler für sich und hat seinen eigenen Summenpunkt. Er kann daher auch für sich optimiert werden.
Großes Anwendungsgebiet für die Kaskadenregler sind elektro-mechanische Vorschubantriebe mit Servomotoren bei Werkzeugmaschinen. In der Regel haben sich Kaskadenregler im Vergleich mit Zustandsregelungen leider nicht sonderlich bewährt.
Abbildung K 2: Signalflussplan eines Kaskadenreglers