积分环节和微分环节起什么作用

    1．问题的提出。如上述，比例增益Kp越大，则静差越小。因此，为了减小静差，应加大Kp，如图5-6a)所示。

    图5-6    P调节的结果

   a)比例增益的作用；b）Kp太大的后果

    但Kp太大了，XF和XT稍有差异，变频器的给定信号XG和输出频率fx以及电动机的转速nX都迅速变化。到了（XT -XF)≈0时，由于传动系统和控制电路都有惯性，上述变化不能立即停住，形成“超调”，即调过了头。于是又反过来变化，再次超调，形成振荡，如图5-6b）所示。

    2．解决办法

   (1)积分控制。为了消除系统的振荡，引入了积分环节I，其目的是：

    使给定信号XG的变化与乘积Kp（XT-XF）对时间的积分成正比。意思是说，尽管Kp（XT-XF）一下子增大（或减小）了许多，但XG只能在“积分时间”内逐渐地增大（或减小），从而减缓了XG的变化速度，防止了振荡。积分时间越长，XG的变化越慢，如图5-7a所示。

    图5-7    积分与微分环节

   a)增加积分环节b）又增加微分环节

    只要偏差不消除（XT-XF≠0），积分就不停止。所以，积分环节还能有效地消除静差。

    但积分时间(I)太长，又会发生当用气量急剧变化时，被控量（压力）难以迅速恢复的情况。

   (2)微分控制。微分控制是根据偏差变化率dε/dt的大小，提前给出一个相应的调节动作，从而缩短了调节时间，克服了因积分时间太长而使恢复滞后的缺点，如图5-7b所示。