Hva er en integrasjonsregulator?
Definisjon av integrasjonsregulator
Integrasjonsregulator er en annen grunnleggende kontrollalgoritme i automatiske kontrollsystemer, vanligvis representert ved bokstaven "I". Integrasjonsregulatoren justerer utgangen fra regulatoren ved å akkumulere feilsignaler for å eliminere stasjonære feil i systemet.
Grunnleggende prinsipp
Det grunnleggende ideen med integrasjonsregulatoren er å akkumulere feilsignaler under kontrollprosessen og bruke de akkumulerte resultatene til å justere utgangen fra regulatoren.
u(t) er utgangssignalet fra regulatoren.
Ki er en integrasjonsforsterkning, som bestemmer forsterkningen av utgangssignalet til akkumulasjonen av feil.
e(t) er feilsignalet, definert som e(t)=r(t)−y(t), der r(t) er sattverdien og y(t) er den faktiske målte verdien.
Regulatorutgang
Utdata fra integrasjonsregulatoren kan uttrykkes som:
Ki her er en konstant som kan justeres for å endre hastigheten og styrken på regulatorens respons til akkumulasjonen av feil.
Fordeler
Eliminerer stasjonær feil: Integrasjonsregulatoren kan eliminere stasjonær feil i systemet, slik at systemet til slutt stabiliseres ved sattverdien.
Forbedrer nøyaktighet: Ved å akkumulere feilsignaler, kan nøyaktigheten i systemets kontroll forbedres.
Ulemper
Sakte respons: På grunn av behovet for å akkumulere feilsignaler, er responsen fra integrasjonsregulatoren sakte.
Overjustering: Hvis integrasjonsforsterkningen ikke velges riktig, kan det føre til overjustering av systemet.
Stabilitetsproblemer: Integrasjonsregulatoren kan føre til at systemet blir ustabil, spesielt i tilstedeværelse av høyfrekvent støy.
Anvendelse
Temperaturkontrollsystem: Effekten av varmeelementet justeres ved å akkumulere temperaturfeil for å sikre at den endelige temperaturen stabiliseres ved sattverdien.
Strømkontrollsystem: Åpningen av ventilen justeres ved å akkumulere strømfeil for å sikre at strømmen stabiliseres ved sattverdien.
Trykkkontrollsystem: Utdata fra pumpe justeres ved å akkumulere trykkfeil for å sikre at trykket i røret stabiliseres ved sattverdien.
Motorstyringssystem: Utdata fra motor justeres ved å akkumulere motorhastighetsfeil for å sikre at motorhastigheten stabiliseres ved sattverdien.
