Mis on integraalregulaator?

Mis on integraalregulaator?

Integraalregulaatori määratlus

Integraalregulaator on üks põhiline juhtimisalgoritm automatsetes juhtsüsteemides, tavaliselt tähistatud tähega "I". Integraalregulaator korrigeerib regulaatori väljundit veesignaalide kumulatsiooni abil, et elimineerida süsteemi stabiilse oleku vead.

Põhiline printsiip

Integraalregulaatori põhiline idee on kumulida veesignaleid juhtimisprotsessi ajal ja kasutada kumulatsioonitulemusi regulaatori väljundi korrigeerimiseks.

u(t) on regulaatori väljundsignaal.

Ki on integraalne võimsus, mis määrab väljundsignaali suurendamise veede kumulatsioonile.

e(t) on veesignaal, defineeritud kui e(t)=r(t)−y(t), kus r(t) on seadistatud väärtus ja y(t) on tegelik mõõdetud väärtus.

Regulaatori väljund

Integreeriva regulaatori väljundit saab väljendada järgmiselt:

Siin Ki on konstant, mida saab kohandada, et muuta regulaatori reageerimiskiirust ja jõudu veede kumulatsioonile.

Eelised

• Stabiilse oleku vea elimineerimine: Integraalregulaator suudab elimineerida süsteemi stabiilse oleku vea, nii et süsteem lõpuks stabiilneks saab seadistatud väärtusega.

• Täpsuse parandamine: Veesignaalide kumulatsiooni abil saab parandada süsteemi juhtimistäpsust.

Puudused

• Aeglane reageerimine: Veesignaalide kumulatsiooni vajaduse tõttu on integraalregulaatori reageerimiskiirus aeglane.

• Ületuneerimine: Kui integraalvõimsust ei valita sobivalt, võib see viia süsteemi ületuneerimiseni.

• Stabiilsuse probleemid: Integraalregulaatorid võivad tekitada süsteemile stabiilsuse probleeme, eriti kui esineb kõrgeteedelist müra.

Rakendused

• Temperatuuri juhtsüsteem: Külmahela võimu korrigeeritakse temperatuuriveade kumulatsiooni abil, et tagada, et lõplik temperatuur oleks stabiilne seadistatud väärtusega.

• Voolu juhtsüsteem: Ventili avamist korrigeeritakse vooluveade kumulatsiooni abil, et tagada, et vool oleks stabiilne seadistatud väärtusega.

• Rõhju juhtsüsteem: Pumba väljundit korrigeeritakse rõhuveade kumulatsiooni abil, et tagada, et toru rõh oleks stabiilne seadistatud väärtusega.

• Mootori juhtsüsteem: Mootori kiirusveade kumulatsiooni abil korrigeeritakse mootori väljundit, et tagada, et mootori kiirus oleks stabiilne seadistatud väärtusega.