pi调节器原理_pi调节器电路图_pi调节器参数作用

　　PI调节器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例和积分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，下面就跟小编一起来了解下PI调节器的原理，电路以及其它pi调节器的知识吧。

　　

　　什么是PI调节器

　　PI调节器是一种线性控制器，它根据给定值与实际输出值构成控制偏差，将偏差的比例（P）和积分（I）通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制。比例调节作用：按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。积分调节作用：使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。

　　PI调节器原理

　　P是比例，I是积分，积分的作用是基于偏差量的，比例的作用是加快收敛速度的。

　　从自控原理上讲，PI调节不会带来右半平面的特征值，所以不会导致系统震荡，但是PI调节是基于偏差的比例放大，所以偏差消失后，PI调节失去作用，导致PI调节不是无差调节系统，精度有限。

　　pi调节器作用

　　（1）比例调节作用：按比例反应系统的偏差，系统一旦出现了偏差，比例调节立即产生调节作用用以减少偏差。比例作用大，可以加快调节，减少误差，但是过大的比例，使系统的稳定性下降，甚至造成系统的不稳定。

　　（2）积分调节作用：使系统消除稳态误差，提高无差度。因为有误差，积分调节就进行，直至无差，积分调节停止，积分调节输出一常值。积分作用的强弱取决于积分时间常数Ti，Ti越小，积分作用就越强。反之Ti大则积分作用弱，加入积分调节可使系统稳定性下降，动态响应变慢。积分作用常与另两种调节规律结合，组成PI调节器或PID调节器。

　　知识小课堂：pi调节器电路图

　　问题：如果既要稳态精度高，又要动态响应快，该怎么办呢？

　　只要把比例和积分两种控制结合，这便是比例积分控制。

　　1. PI调节器

　　在模拟电子控制技术中，可用运算放大器来实现PI调节器，其线路如下图所示。

　　

　　比例积分（PI）调节器

　　2. PI调节器的传递函数

　　当初始条件为零时，取上式两侧的拉氏变换，移项后，得PI调节器的传递函数。

　　

　　3. PI调节器输出时间特性

　　

　　PI调节器输出电压的时间特性

　　
PI调节器的输入输出动态过程

　　分析结果

　　由此可见，比例积分调节器综合了比例控制和积分控制两种规律的优点，又克服了各自的缺点，扬长避短，互相补充。比例部分能迅速响应控制作用，积分部分则最终消除稳态偏差。因而PI调节器得到了广泛的应用。