Què és un controlador integral?
Què és un controlador integral?
Definició de controlador integral
El controlador integral és un altre algoritme bàsic de control en sistemes de control automàtic, sovint representat per la lletra "I". El controlador integral ajusta la sortida del controlador acumulant senyals d'error per eliminar errors estacionaris en el sistema.
Principi bàsic
La idea bàsica del controlador integral és acumular els senyals d'error durant el procés de control i utilitzar els resultats acumulats per ajustar la sortida del controlador.
u(t) és el senyal de sortida del controlador.
Ki és una Ganancia Integral, que determina l'amplificació del senyal de sortida a l'acumulació d'errors.
e(t) és el senyal d'error, definit com e(t)=r(t)−y(t), on r(t) és el valor de referència i y(t) és el valor mesurat real.
Sortida del controlador
La sortida del controlador integral es pot expressar com:
Ki aquí és una constant que es pot ajustar per canviar la velocitat i la força de la resposta del controlador a l'acumulació d'errors.
Avantatges
Elimina l'error estacionari: El controlador integral pot eliminar l'error estacionari en el sistema, de manera que el sistema finalment es manté estable al valor de referència.
Millora la precisió: Acumulant els senyals d'error, es pot millorar la precisió de control del sistema.
Inconvenients
Resposta lenta: Degut a la necessitat d'acumular els senyals d'error, la velocitat de resposta del controlador integral és lenta.
Sobretuning: Si la ganancia integral no s'escull correctament, pot portar a un sobretuning del sistema.
Problemes de stabilitat: Els controladors integrals poden fer que el sistema es torni inestable, especialment en presència de soroll d'alta freqüència.
Aplicacions
Sistema de control de temperatura: La potència del calentador s'ajusta acumulant els errors de temperatura per assegurar que la temperatura final sigui estable al valor de referència.
Sistema de control de flux: S'ajusta l'obertura de la válvula acumulant els errors de flux per assegurar que el flux sigui estable al valor de referència.
Sistema de control de pressió: La sortida de la bomba s'ajusta acumulant els errors de pressió per assegurar que la pressió a la tuberia sigui estable al valor de referència.
Sistema de control de motor: S'ajusta la sortida del motor acumulant els errors de velocitat del motor per assegurar que la velocitat del motor sigui estable al valor de referència.
