Que é un controlador integral?

Que é un controlador integral?

Definición de controlador integral

O controlador integral é outro algoritmo básico de control en sistemas de control automático, xeralmente representado pola letra "I". O controlador integral axusta a saída do controlador acumulando sinais de erro para eliminar os erros de estado estable no sistema.

Principio básico

A idea básica do controlador integral é acumular os sinais de erro durante o proceso de control e usar os resultados acumulados para axustar a saída do controlador.

u(t) é o sinal de saída do controlador.

Ki é un Ganancia Integral, que determina a amplificación do sinal de saída á acumulación de erros.

e(t) é o sinal de erro, definido como e(t)=r(t)−y(t), onde r(t) é o valor fixado e y(t) é o valor real medido.

Saída do controlador

A saída do controlador integral pode expresarse como:

Ki aquí é unha constante que se pode axustar para cambiar a velocidade e a forza da resposta do controlador á acumulación de erros.

Ventaxa

• Eliminar o erro de estado estable: O controlador integral pode eliminar o erro de estado estable no sistema, de modo que o sistema finalmente se estabiliza no valor fixado.

• Mellorar a precisión: Ao acumular os sinais de erro, pódese mellorar a precisión de control do sistema.

Debilidade

• Resposta lenta: Debido á necesidade de acumular os sinais de erro, a velocidade de resposta do controlador integral é lenta.

• Sobreaixuste: Se a ganancia integral non se selecciona correctamente, pode levar a un sobreaixuste do sistema.

• Problemas de estabilidade: Os controladores integrais poden facer que o sistema sexa inestable, especialmente na presenza de ruido de alta frecuencia.

Aplicación

• Sistema de control de temperatura: A potencia do calentador axústase acumulando os erros de temperatura para asegurar que a temperatura final é estable no valor fixado.

• Sistema de control de fluxo: Axústase a abertura da válvula acumulando os erros de fluxo para asegurar que o fluxo é estable no valor fixado.

• Sistema de control de presión: Axústase a saída da bomba acumulando os erros de presión para asegurar que a presión na tubería é estable no valor fixado.

• Sistema de control de motor: Axústase a saída do motor acumulando os erros de velocidade do motor para asegurar que a velocidade do motor é estable no valor fixado.