อะไรคือตัวควบคุมอินทิกรัล

อินทิกรัลคอนโทรลเลอร์คืออะไร?

คำนิยามของอินทิกรัลคอนโทรลเลอร์

อินทิกรัลคอนโทรลเลอร์เป็นอัลกอริธึมควบคุมพื้นฐานอีกตัวหนึ่งในระบบควบคุมอัตโนมัติ โดยมักแทนด้วยตัวอักษร "I" อินทิกรัลคอนโทรลเลอร์ปรับเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์โดยสะสมสัญญาณความผิดพลาดเพื่อกำจัดความผิดพลาดคงที่ในระบบ

หลักการพื้นฐาน

แนวคิดพื้นฐานของอินทิกรัลคอนโทรลเลอร์คือการสะสมสัญญาณความผิดพลาดระหว่างกระบวนการควบคุมและใช้ผลรวมนั้นในการปรับเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์

u(t) เป็นสัญญาณเอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์

Ki เป็นค่า уси้ยมูลค่าอินทิกรัล ซึ่งกำหนดการขยายของสัญญาณเอาต์พุตต่อการสะสมของความผิดพลาด

e(t) เป็นสัญญาณความผิดพลาด กำหนดเป็น e(t)=r(t)−y(t) ที่ r(t) เป็นค่าที่ตั้งไว้ และ y(t) เป็นค่าที่วัดได้จริง

เอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์

เอาต์พุตของคอนโทรลเลอร์อินทิกรัลสามารถแสดงได้ว่า:

Ki ที่นี่เป็นค่าคงที่ที่สามารถปรับเพื่อเปลี่ยนความเร็วและความแรงของตอบสนองของคอนโทรลเลอร์ต่อการสะสมของความผิดพลาด

ข้อดี

• กำจัดความผิดพลาดคงที่: อินทิกรัลคอนโทรลเลอร์สามารถกำจัดความผิดพลาดคงที่ในระบบ ทำให้ระบบสุดท้ายมั่นคงที่ค่าที่ตั้งไว้

• เพิ่มความแม่นยำ: โดยการสะสมสัญญาณความผิดพลาด สามารเพิ่มความแม่นยำในการควบคุมของระบบได้

ข้อเสีย

• ตอบสนองช้า: เนื่องจากต้องสะสมสัญญาณความผิดพลาด ความเร็วในการตอบสนองของอินทิกรัลคอนโทรลเลอร์จะช้า

• โอเวอร์ทูน: หากค่าอินทิกรัลไม่ถูกเลือกอย่างเหมาะสม อาจทำให้ระบบเกิดโอเวอร์ทูนได้

• ปัญหาความมั่นคง: อินทิกรัลคอนโทรลเลอร์อาจทำให้ระบบไม่มั่นคง โดยเฉพาะเมื่อมีเสียงรบกวนความถี่สูง

การประยุกต์ใช้

• ระบบควบคุมอุณหภูมิ: กำลังของฮีตเตอร์ถูกปรับโดยการสะสมความผิดพลาดของอุณหภูมิ เพื่อให้อุณหภูมิสุดท้ายมั่นคงที่ค่าที่ตั้งไว้

• ระบบควบคุมการไหล: ปรับการเปิดวาล์วโดยการสะสมความผิดพลาดของการไหล เพื่อให้การไหลมั่นคงที่ค่าที่ตั้งไว้

• ระบบควบคุมแรงดัน: เอาต์พุตของปั๊มถูกปรับโดยการสะสมความผิดพลาดของแรงดัน เพื่อให้แรงดันในท่อเดินน้ำมั่นคงที่ค่าที่ตั้งไว้

• ระบบควบคุมมอเตอร์: โดยการสะสมความผิดพลาดของความเร็วมอเตอร์เพื่อปรับเอาต์พุตของมอเตอร์ เพื่อให้ความเร็วมอเตอร์มั่นคงที่ค่าที่ตั้งไว้