Apakah Pengawal Integral?

Apakah Pengawal Integral?

Definisi pengawal integral

Pengawal integral adalah algoritma kawalan asas yang lain dalam sistem kawalan automatik, biasanya diwakili oleh huruf "I". Pengawal integral menyesuaikan output pengawal dengan mengumpulkan isyarat ralat untuk menghapuskan ralat keadaan tunak dalam sistem.

Prinsip asas

Ide asas pengawal integral adalah mengumpulkan isyarat ralat semasa proses kawalan dan menggunakan hasil penumpukan tersebut untuk menyesuaikan output pengawal.

u(t) adalah isyarat output pengawal.

Ki adalah Hasil Tambah Gain, yang menentukan pembesaran isyarat output terhadap penumpukan ralat.

e(t) adalah isyarat ralat, ditakrifkan sebagai e(t)=r(t)−y(t), di mana r(t) adalah nilai set dan y(t) adalah nilai ukuran sebenar.

Output pengawal

Output pengawal integrasi boleh dinyatakan sebagai:

Ki di sini adalah pemalar yang boleh disesuaikan untuk mengubah kelajuan dan kekuatan tindak balas pengawal terhadap penumpukan ralat.

Kelebihan

• Menghapuskan ralat keadaan tunak: Pengawal integral boleh menghapuskan ralat keadaan tunak dalam sistem, supaya sistem akhirnya stabil pada nilai set.

• Meningkatkan ketepatan: Dengan mengumpulkan isyarat ralat, ketepatan kawalan sistem boleh ditingkatkan.

Kekurangan

• Tanggapan perlahan: Karena perlu mengumpulkan isyarat ralat, tanggapan pengawal integral adalah perlahan.

• Over-tuning: Jika Hasil Tambah Gain tidak dipilih dengan betul, ia mungkin menyebabkan over-tuning sistem.

• Isu kestabilan: Pengawal integral boleh menyebabkan sistem menjadi tidak stabil, terutamanya dalam kehadiran bunyi hiruk frekuensi tinggi.

Penerapan

• Sistem kawalan suhu: Kuasa pemanas disesuaikan dengan mengumpulkan ralat suhu untuk memastikan suhu akhir stabil pada nilai set.

• Sistem kawalan aliran: Bukaan klep disesuaikan dengan mengumpulkan ralat aliran untuk memastikan aliran stabil pada nilai set.

• Sistem kawalan tekanan: Output pam disesuaikan dengan mengumpulkan ralat tekanan untuk memastikan tekanan dalam paip stabil pada nilai set.

• Sistem kawalan motor: Dengan mengumpulkan ralat kelajuan motor untuk menyesuaikan output motor untuk memastikan kelajuan motor stabil pada nilai set.