Интегральный регулятор (И-регулятор)

Он формирует регулирующее воздействие по следующему интегральному закону

,

где S₀ – постоянный коэффициент (коэффициент пропорциональности в математическом смысле), который является настроечным параметром интегрального регулятора, т.е. меняя S₀ в некоторых пределах, можно менять степень влияния регулятора на объект управления.

Недостатком И-регулятора по сравнению с П-регулятором является то, что он работает медленнее, т.е. постепенно наращивает регулирующее воздействие на объект управления при появлении отклонения Х_вых 0, в чём модно убедиться, поставив в уравнение регулятора (4), например отклонение Х_вых=1 и взяв интеграл:

Х_рег = S₀ 1dt

или

Х_рег = S₀ t (5)

Из выражения (5) видно, что регулирующее воздействие И-регулятора действительно изменяется во времени по линейному закону. Из-за невысокого быстродействия И-регулятора процессы регулирования в системах с И-регулятором происходят медленно. Повышать быстродействие этого регулятора можно увеличивая настроечный параметр S₀, но делать это бесконтрольно нельзя, т.к. система может потерять устойчивость (в чём также можно будет убедиться в данной лабораторной работе).

Достоинством И-регулятора является то, что в большинстве случаев он обеспечивает желаемую статическую точность регулирования, т.е. после завершения процессов регулирования остаточного отклонения Х_вых от Х_зад, нет, т.е. Х_вых = 0. Значит регулирование идёт без статической ошибки.

3. Пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-регулятор).

Этот регулятор объединяет в себе пропорциональный и интегральный регуляторы и формирует регулирующее воздействие по следующему пропоционально-интегральному закону

, (6)

а значит, сочетает в себе все достоинства пропорционального и интегрального регуляторов. ПИ-регулятор обладает достаточно высоким быстродействием за счёт пропорциональной составляющей и регулирует в большинстве случаев без статической ошибки за счёт интегральной составляющей. Он является самым распространённым промышленным регулятором.

У ПИ-регулятора уже два настроечных параметра S₁ - настройка пропорциональной составляющей и S₀ - настройка интегральной составляющей, поэтому определение оптимальных настроечных параметров такого регулятора, которые обеспечивали бы и устойчивость при регулировании, и желаемые показатели качества регулирования, значительно сложнее, чем определение настроечных параметров пропорционального или интегрального регуляторов.

Примечание: Четвёртый и пятый типы регуляторов, а именно пропорционально-дифференциальный (ПД-регулятор)и пропорционально-интегрально-дифференциальный (ПИД-регулятор),в данной лабораторной работеиз-за ограниченности времени не рассматриваются.