Wat is een integrale regelaar?

Wat is een Integratiecontroller?

Definitie van integratiecontroller

Een integratiecontroller is een andere basiscontrolealgoritme in automatische controle systemen, meestal aangeduid met de letter "I". De integratiecontroller past de uitvoer van de controller aan door foutsignalen op te cumuleren om statische fouten in het systeem te elimineren.

Basisprincipe

Het basisidee van de integratiecontroller is om tijdens het controleproces foutsignalen op te cumuleren en de geaccumuleerde resultaten te gebruiken om de uitvoer van de controller aan te passen.

u(t) is het uitvoersignaal van de controller.

Ki is een Integratieversterking, die de versterking van het uitvoersignaal bepaalt ten opzichte van de accumulatie van fouten.

e(t) is het foutsignaal, gedefinieerd als e(t)=r(t)−y(t), waarbij r(t) de ingestelde waarde is en y(t) de werkelijk gemeten waarde.

Uitvoer van de controller

De uitvoer van de integratiecontroller kan worden uitgedrukt als:

Ki hier is een constante die kan worden aangepast om de snelheid en kracht van de respons van de controller op de accumulatie van fouten te veranderen.

Voordelen

• Eliminatie van statische fouten: De integratiecontroller kan statische fouten in het systeem elimineren, zodat het systeem uiteindelijk stabiel is bij de ingestelde waarde.

• Verbetering van nauwkeurigheid: Door foutsignalen op te cumuleren, kan de controle precisie van het systeem worden verbeterd.

Nadelen

• Trage respons: Vanwege de noodzaak om foutsignalen op te cumuleren, is de responssnelheid van de integratiecontroller traag.

• Overtuning: Als de integratieversterking niet correct wordt gekozen, kan dit leiden tot overtuning van het systeem.

• Stabiliteitsproblemen: Integratiecontrollers kunnen het systeem onstabiel maken, vooral in aanwezigheid van hoogfrequente ruis.

Toepassingen

• Temperatuurregelsysteem: De vermogen van de verwarming wordt aangepast door temperatuurfouten op te cumuleren om ervoor te zorgen dat de uiteindelijke temperatuur stabiel is bij de ingestelde waarde.

• Stroomregelsysteem: De opening van de klep wordt aangepast door stroomfouten op te cumuleren om ervoor te zorgen dat de stroom stabiel is bij de ingestelde waarde.

• Drukregelsysteem: De uitvoer van de pomp wordt aangepast door drukfouten op te cumuleren om ervoor te zorgen dat de druk in de leiding stabiel is bij de ingestelde waarde.

• Motorregelsysteem: Door motor snelheidsfouten op te cumuleren wordt de uitvoer van de motor aangepast om ervoor te zorgen dat de motorsnelheid stabiel is bij de ingestelde waarde.