Пропорционально-интегральный регулятор.

Для комплексного использования преимуществ законов П- и И- регулирования в АСР широко применяются ПИ- регуляторы. ПИ- регуляторы оказывают воздействие на регулирующий орган пропорционально отклонению и интегралу от отклонения регулируемой величины:

Y = k (X + 1/T_иò Xdt)

 

Передаточная функция W _пи (p) = k_p + 1/T_и

По структуре ПИ-регулятор эквивалентен параллельному соединению П-регулятора с передаточной функцией W_п (p) = k_p и И-регулятора с передаточной функцией W_и (p) = 1/T_и (р)

Если при настройке ПИ-регулятора установить очень большое значение (постоянная времени), то он превратиться в П-регулятор. Если при настройке установить очень малое значение К_р, то получим И-регулятор с коэффициентом по скорости 1/ T_и.

 

W _пи (p) Y

Tga = K/T_и * X₀

 

Х Y K_p X₀

 

 

t

 

 

При скачкообразном изменении регулируемой величины на величину Х = Х₀ идеальный ПИ- регулятор в начале мгновенно перемещает исполнительный механизм на величину кХ₀ пропорционально отклонению Х₀ регулируемой величины, после чего исполнительный механизм регулятора дополнительно перемещается в ту же сторону со скоростью кХ₀ / T_и, пропорционально отклонению регулируемой величины. Следовательно, в ПИ-регуляторах при отклонении регулируемой величины от заданного значения мгновенно срабатывает пропорциональная (статическая) часть регулятора, а затем воздействие на объект постепенно увеличивается под действием интегральной (астатической) части регулятора. Параметрами настройки регулятора являются коэффициент пропорциональности К и постоянная времени интегрирования Т_и. Хорошее поведение АСР с ПИ-регуляторами в неустановившихся режимах (в динамике) обеспечивается (при правильном расчете регулятора) за счет пропорциональной составляющей К₁ Х П- закона регулирования.