Τι είναι ένας ολοκληρωτικός ελεγκτής;

Τι είναι ένας ολοκληρωτικός ελεγκτής;

Ορισμός ολοκληρωτικού ελεγκτή

Ο ολοκληρωτικός ελεγκτής είναι ένα από τα βασικά αλγόριθμα ελέγχου σε αυτόματα συστήματα ελέγχου, συνήθως παρουσιάζεται με το γράμμα "I". Ο ολοκληρωτικός ελεγκτής προσαρμόζει την έξοδο του ελεγκτή καταθέτοντας σήματα λάθους για να εξαλείψει σταθερά λάθη στο σύστημα.

Βασική αρχή

Η βασική ιδέα του ολοκληρωτικού ελεγκτή είναι να καταθέτει σήματα λάθους κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ελέγχου και να χρησιμοποιεί τα αποτελέσματα της κατάθεσης για να προσαρμόσει την έξοδο του ελεγκτή.

u(t) είναι το σήμα έξοδου του ελεγκτή.

Ki είναι η Κέρδος Ολοκλήρωσης, η οποία καθορίζει την ενίσχυση του σήματος έξοδου στην κατάθεση των λαθών.

e(t) είναι το σήμα λάθους, ορισμένο ως e(t)=r(t)−y(t), όπου r(t) είναι η ορισμένη τιμή και y(t) είναι η πραγματική μετρημένη τιμή.

Έξοδος ελεγκτή

Η έξοδος του ολοκληρωτικού ελεγκτή μπορεί να εκφραστεί ως:

Ki εδώ είναι μια σταθερά που μπορεί να προσαρμοστεί για να αλλάξει την ταχύτητα και τη δύναμη της απόκρισης του ελεγκτή στην κατάθεση των λαθών.

Πλεονεκτήματα

• Εξάλειψη σταθερών λαθών: Ο ολοκληρωτικός ελεγκτής μπορεί να εξαλείψει σταθερά λάθη στο σύστημα, ώστε το σύστημα να είναι τελικά σταθερό στην ορισμένη τιμή.

• Βελτίωση ακρίβειας: Με την κατάθεση σημάτων λάθους, η ακρίβεια ελέγχου του συστήματος μπορεί να βελτιωθεί.

Αδυναμίες

• Αργή απόκριση: Λόγω της ανάγκης για κατάθεση σημάτων λάθους, η ταχύτητα απόκρισης του ολοκληρωτικού ελεγκτή είναι αργή.

• Υπερπροσαρμογή: Εάν η Κέρδος Ολοκλήρωσης δεν επιλεγεί σωστά, μπορεί να οδηγήσει σε υπερπροσαρμογή του συστήματος.

• Προβλήματα σταθερότητας: Οι ολοκληρωτικοί ελεγκτές μπορούν να προκαλέσουν το σύστημα να γίνει ασταθές, ειδικά σε παρουσία υψηλής συχνότητας θορύβου.

Εφαρμογή

• Σύστημα ελέγχου θερμοκρασίας: Η ισχύς του θερμαντήρα προσαρμόζεται καταθέτοντας λάθη θερμοκρασίας για να εξασφαλίσει ότι η τελική θερμοκρασία είναι σταθερή στην ορισμένη τιμή.

• Σύστημα ελέγχου ροής: Προσαρμόζεται η ανοιγιά του βεντίλου καταθέτοντας λάθη ροής για να εξασφαλίσει ότι η ροή είναι σταθερή στην ορισμένη τιμή.

• Σύστημα ελέγχου πίεσης: Η έξοδος του πύμπανου προσαρμόζεται καταθέτοντας λάθη πίεσης για να εξασφαλίσει ότι η πίεση στην αγωγό είναι σταθερή στην ορισμένη τιμή.

• Σύστημα ελέγχου μοτέρα: Καταθέτοντας λάθη ταχύτητας μοτέρας, προσαρμόζεται η έξοδος της μοτέρας για να εξασφαλίσει ότι η ταχύτητα της μοτέρας είναι σταθερή στην ορισμένη τιμή.