Пропорционально-интегральный регулятор (ПИ-регулятор)

Пропорциональный регулятор (П-регулятор).

Синтез регулятора.

Его передаточная функция

Но этот регулятор имеет большую статическую ошибку. Поэтому применяется только там, где невелики требования к точности регулирования.

Но П-регулятор обладает важным достоинством – малым временем регулирования.

Другое название – изодромный регулятор. ПИ-регулятор получают, соединяя параллельно усилительное и интегрирующее звенья, рис. 7.1.

х

К₂(р)

Рис. 7.1. Структурная схема ПИ – регулятора

Передаточная функция имеет вид:

где k – коэффициент передачи регулятора, Т – время регулирования.

Изменяя параметры k и Т, можно настраивать регулятор: делать больше или меньше влияние входного воздействия на выходную величину.

Частотные характеристики:

, , .

Переходная функция ПИ-регулятора описывается линейной зависимостью

.

Параллельное соединение усилительного и интегрирующих звеньев – не единственный способ получить ПИ-регулирование. Если охватить усилительное звено обратной связью через инерционное звено и последовательно присоединить интегрирующее, получиться то же самое, рис. 7.2.

К₁(р) К₂(р)

К_ос(р)

Рис. 7.2.

На схеме , , .

Найдем передаточную функцию регулятора при условии k >> 1.

.

Полагая T₃ / k ₃T₂ = k, k ₃T₂ = T, получаем:

.

Вид передаточной функции тот же, что и полученный ранее, но настроечных параметров стало больше: k ₃, T ₃, T ₂. Параметр k ₁ на регулирование не влияет.