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PI调节器在电梯控制中的应用摘要：在自动控制系统中，采用比例调节器的闭环转速负反馈控制系统是有静差的调速系统。要想实现调速系统的无静差，就必须改变单纯的比例控制规律，从根本上找出消除静差的方法。关键字：PI调节器 调速在自动控制系统中，采用比例调节器的闭环转速负反馈控制系统是有静差的调速系统。要想实现调速系统的无静差，就必须改变单纯的比例控制规律，从根本上找出消除静差的方法。由线性集成运算放大器构成的积分调节器对于输入的信号有积累、记忆和延缓的作用，延缓确不能快速，在快速性上不如比例控制器，所以一个控制系统既要达到无静差又要相应快，可以把比例控制和积分控制两种规律结合起来，构成比例积分调节器（即PI调节器）。阶跃输入时PI调节器的输入特性如图1所示。从PI调节器的物理意义来看，当突加输入信号的时候，由于电容两端电压不能突变，电容相当于瞬时短路，此时调节器相当于一个放大系数的比例调节器。此后随着电容被充电，输出电压呈线性增长，直至稳态。达到稳态后电容相当于开路，调节器可以获得很大的开环放大系数，实现稳态无静差。图1 阶跃输入时PI调节器的输入特性电梯调速系统（如图2）采用了PI调节器，该系统可以做到无静差调速。当负载由突增到时，负载转矩大于电动机转矩而使得转速下降，转速反馈电压随之下降，使调节器的输入偏差，于是引起PI调节器的调节过程。在调节过程的起始阶段，比例部分立即响应并输出，它使得控制电压增加，经过整流后的输出电压增加。其大小与转速偏差成正比，越大，（）越大，调节作用越强，从而使转速沿着曲线缓慢下降。积分部分的输出电压与对时间的积分成正比，即：图2 电梯调速系统在初始阶段，由于较小，所以积分部分的输出增长缓慢，如图（3）所示。当达到最大值时，比例部分的输出达到最大值，积分部分输出的增长速度最大。此后，转速开始回升，逐渐减小，积分部分输出的增长速度逐渐降低，但是其数值本身仍然是向上增长的，并对转速的回升起主要作用，直至转速恢复到原值，此时，停止增长并保持这个数值，而比例部分输出衰减为0.这样积分作用的结果最终使比原稳态值高出成为，进而增加了整流电压，从而转速回到原来的稳态值上，实现了转速无静差调节。图3 采用PI调节器的调速系统突加负载时的过渡过程总的变化曲线为曲线1和曲线2相加。在整个调节过程中，初始和中间阶段比例调节部分起主要作用，它迅速抑制了转速的下降，使转速回升。在调节过程的后期，转速降落已很小，比例调节的作用已不显著，而积分调节的作用可以看出，无静差调速系统只是在静态时的无静差，在动态过程（即过渡过程）中还是有差的。一般
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