Kaj je integralni reguluator?

Kaj je integralni reguluator?

Definicija integralnega regulatorja

Integralni regulator je ena od osnovnih algoritmov za avtomatsko nadzorovanje, običajno predstavljen s črko "I". Integralni regulator prilagaja izhod regulatorja z akumulacijo napak, da odstrani statične napake v sistemu.

Osnovni načel

Osnovna ideja integralnega regulatorja je akumulacija signalov napak med postopkom nadzora in uporaba akumuliranih rezultatov za prilagajanje izhoda regulatorja.

u(t) je izhodni signal regulatorja.

Ki je integralni koeficient, ki določa povečavo izhodnega signala glede na akumulacijo napak.

e(t) je signal napake, definiran kot e(t)=r(t)−y(t), kjer je r(t) nastavljena vrednost in y(t) dejanska meritvena vrednost.

Izhod regulatorja

Izhod integralnega regulatorja se lahko izrazi kot:

Ki je konstanta, ki jo lahko prilagodimo, da spremenimo hitrost in moč odziva regulatorja na akumulacijo napak.

Prednosti

• Odstranitev statične napake: Integralni regulator lahko odstrani statične napake v sistemu, tako da sistem končno postane stabilen pri nastavljene vrednosti.

• Povečana natančnost: Z akumulacijo signalov napak se lahko poveča natančnost nadzora sistema.

Nedostatki

• Počasen odziv: Zaradi potrebe po akumulaciji signalov napak je odziv integralnega regulatorja počasen.

• Prevečji prenos: Če ni pravilno izbran integralni koeficient, to lahko vodi do prevečjega prenosa sistema.

• Stabilnostni problemi: Integralni regulatorji lahko povzročijo nestabilnost sistema, še posebej ob prisotnosti visokofrekvenčnega šuma.

Uporaba

• Sistem za nadzor temperature: Moč grelnika se prilagaja z akumulacijo temperaturnih napak, da se zagotovi, da je končna temperatura stabilna pri nastavljeno vrednost.

• Sistem za nadzor pretoka: Odpornost ventilov se prilagaja z akumulacijo napak pretoka, da se zagotovi, da je pretok stabilen pri nastavljeno vrednost.

• Sistem za nadzor tlaka: Izhod črpalk se prilagaja z akumulacijo napak tlaka, da se zagotovi, da je tlak v cevi stabilen pri nastavljeno vrednost.

• Sistem za nadzor motorja: Z akumulacijo napak hitrosti motorja se prilagaja izhod motorja, da se zagotovi, da je hitrost motorja stabilna pri nastavljeno vrednost.