|
| Часть 2. Интегральная составляющая |
|
| Если закрыть выходной вентиль на рис.3, получим частный случай, когда пропорциональный регулятор можно рассматривать как интегральный, см. рис.8. |
|
 |
|
| Рис. 8 |
|
| Особенность интегрального регулятора заключается в том, что вырабатывается долгосрочное корректирующее воздействие постепенно уменьшающее ошибку до нуля. |
| Уровень воды в баке зависит не только насколько открыт регулирующий вентиль A, но и как долго он открыт. |
| Вентиль A закроется, когда уровень в баке вернется к заданному значению Х0, см. рис.9. |
|
 |
|
| Рис. 9 |
|
| Начиная с уровня Х1 и выше уровень воды в баке пропорционален аккумулированному объему воды V поступившему через регулирующий вентиль A, см. рис. 10. |
| По мере уменьшения ошибки e, нарастает объем влившейся в бак воды,- накопленное (суммарное) значение всех предыдущих регулирующих воздействий Y. |
| В поплавковом регуляторе величины Y и e жестко взаимосвязаны, поэтому справедливо будет сказать, что ошибка в поплавковом регуляторе также накапливается и в каждый момент времени равна накопленному значению всех предыдущих ошибок. |
|
| Следовательно, в любой момент времени входное регулирующее воздействие поплавкового И-регулятора пропорционально накопленному значению ошибок и времени в течение которого регулятор устранял ошибку, - интегралу от ошибки Е, см. рис.10. |
| Для расчета величины регулирующего воздействия И-регулятора (площади криволинейной трапеции) удобно применять интегральное исчисление, отсюда название. |
|
| Входное регулирующее воздействие И-регулятора пропорционально интегралу от отклонения регулируемой величины. |
|
| До тех пор пока существует ошибка, интеграл от ошибки меняется и соответственно, регулирующее воздействие. |
| Переходной процесс завершится только тогда, когда ошибка станет равной нулю *. |
| В этом и состоит главное отличие И-регулятора от П-регулятора. |
|
| * В промышленных регуляторах существует погрешность регулирования. |
|
 |
|
| Рис. 10 |
|
| где: |
| V, - аккумулированный объем воды (накопленное значение регулирующих воздействий); |
| E, - интеграл от ошибки; |
| Ти, - отрезок времени, в течение которого ошибка сведена к нулю. |
|
| Вероятно многие заметили, что регулятор подобного типа используется в смывных туалетных бачках, поэтому ранее и было сделано "смелое" заявление о популярности поплавкового И-регулятора. |
|
| Очевидно, что накопитель – аккумулятор ошибок (интегрирующее звено) является неотъемлемой частью И-регулятора. |
| В рассмотренном примере интегрирующим звеном является объект регулирования, но как правило, такое звено содержит сам регулятор. |
|