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积分调节器和积分控制规律积分调节器和积分控制规律1. 积分调节器（I 调节器）如右图，由运算放大器可构成一个积分电路。根据电路分析，其电路方程（A 点为“虚地” ）积分调节器原理图2. 积分调节器的特性b) 阶跃输入时的输出特性c) Bode 图积分调节器3. 积分调节器的传递函数4. 转速的积分控制规律如果采用积分调节器，则控制电压 Uct 是转速偏差电压Un 的积分，应有如果是Un 阶跃函数， 则 Uct 按线性规律增长， 每一时刻 Uct 的大小和 Un 与横轴所包围的面积成正比， 如下图 a 所示。输入和输出动态过程积分调节器的输入和输出动态过程 a) 阶跃输入b) 一般输入积分器的三个重要特性1）延缓性 积分调节器输入阶跃信号时，输出按积分线性增长。2） 积累性 只要积分调节器输入信号存在，不论信号大小如何变化，积分的积累作用就持续下去， 只不过输出值上升速率不同而已。3）记忆性 在积分过程中，如果输入信号变为零，输出电压能保持在输入信号改变前的瞬时值， 该电压值就是充电电容 C 两端的电压值，若要使输出值下降，必须改变输入信号的极性，其变化过程如图所示。分析结果采用积分调节器，当转速在稳态时达到与给定转速一致， 系统仍有控制信号，保持系统1稳定运行，实现无静差调速。无静差调速系统当负载突增时，积分控制的无静差调速系统动态过程曲线示于下图。 在稳态运行时，转速偏差电压 Un 必为零。如果 Un 不为零，则 Uct 继续变化，就不是稳态了。在突加负载引起动态速降时产生Un，达到新的稳态时，Un 又恢复为零，但 Uct 已从 Uct1 上升到 Uct2 ，使电枢电压由 Ud01 上升到 Ud02，以克服负载电流增加在电阻上产生的压降。在这里，Uct 的改变并非仅仅依靠Un 本身，而是依靠 Un 在一段时间内的积累。积分控制无静差调速系统突加负载时的动态过程虽然现在Un = 0，只要历史上有过 Un ，其积分就有一定数值，足以产生稳态运行所需要的控制电压 Uct。积分控制规律和比例控制规律的根本区别就在于此。将以上的分析归纳起来，可得下述结论：比例调节器的输出只取决于输入偏差量的现状； 而积分调节器的输出则包含了输入偏差量的全部历史。比例调节器的输出立即反应输入， 控制效果马上反应出来，动态反应快；而积分调节器的输出只能逐渐增长，控制效果只能逐渐反应出来，动态反应慢。比例调节器组成的闭环调速系统是有静差系统；而积分调节器组成的闭环调速系统是无静差系统。2