Интегральный регулятор (И-регулятор).

Автоматический регу­лятор, у которого одному и тому же значению регулируемой вели­чины могут соответствовать различные положения регулирующего органа, называется интегральным, (астатическим)

Скорость перемещения регулирующего органа этих регулято­ров тем больше, чем больше отклонение регулируемой величины от заданного значения.

Закон регулирования предусматривает воздействие регулятора со скоростью, пропорциональной отклонению регулируемой вели­чины, и описывается уравнением

где S₀ — специально рассчитываемый настроечный параметр И-регулятора, S₀= 1/T_и (Т_И — время интегрирования).

Уравнение регулятора в интегральной форме:

Из уравнения И-регулятора следует, что выходным сигналом его является не величина перемещения затвора регулирующего орга­на, а скорость перемещения. Заменив в рассмотренном ранее П-регуляторе пружину грузом, получим И-регулятор прямого действия (рис. 3, а). Усилие, создаваемое грузом для уравновешивания мембраны снизу, будет постоянным по величине независимо от положения затвора, поэтому ее равновесие может быть достигнуто только при заданном давлении газа.

Задание регулятору устанавливается перемещением груза вдоль рычага. Отсюда следует, что для И-регулятора характерно отсут­ствие отклонения регулируемого параметра от задания в состоянии равновесия САР, т. е. он имеет лучшие статические свойства, чем П-регулятор. Однако по динамическим свойствам он уступает ему: чем больше отклонение регулируемого параметра, тем с большей скоростью движется затвор регулирующего органа. Это приводит к перерегулированию, т. е. к прохождению затвором точки равнове­сия, в результате чего время регулирования может быть большим.

Поскольку в состоянии равновесия затвор может оказаться в лю­бом положении (в зависимости от нагрузки объекта), И-регулятор не имеет статической характеристики. (По этой причине его назы­вают также астатическим.) Временная характеристика И-регулятора — прямая, угол наклона которой к оси времени пропорционален скорости перемещения затвора регулирующего органа (рис. 3, б). Динамические свойства регулятора характеризуются временем интегрирования T_и — условной величиной, численно равной вре­мени перемещения затвора регулирующего органа из одного край­него положения в другое при изменении регулируемого параметра на определенную величину. Значение Т_и устанавливают при помо­щи специального настроечного узла регулятора, шкала которого проградуирована в единицах времени. В рассмотренном примере время Т_и зависит от степени открытия дросселя перед мембранной коробкой: при полностью открытом дросселе на рис. 3, а время Т_и минимально, при полностью закрытом дросселе время T_и бесконеч­но. Регулятор отключен.

В И-регуляторах отсутствует обратная связь, они просты по устройству. Важнейшей их особенностью является то, что неза­висимо от величины нагрузки регулируемого объекта они приводят регулируемую величину к заданному значению. Недостатком интегральных регуляторов является относительно невысокая скорость регулирования. Она тем меньше, чем больше время T_и.

И-регуляторы не могут применяться на объектах, не обладаю­щих самовыравниванием. Система, состоящая из объекта без само­выравнивания и И-регулятора, неустойчива.

Рисунок 3 - Интегральный регулятор:

а — схема; б — временная характеристика регулятора