Пропорционально-интегральный закон регулирования
. (11.8)
Динамические характеристики ПИ-регулятора:
передаточная функция ; (11.9)
частотные характеристики (рис. 11.3):
АФХ ; (11.10)
АЧХ ; (11.11)
ФЧХ . (11.12)
Рис. 11.3. Частотные характеристики ПИ-регулятора: а) АЧХ; б) ФЧХ; в)АФХ
Переходная функция (рис. 11.4а): h(t) = –(S1×1(t) + S0t). (11.13)
Весовая функция (рис. 11.4б): w(t) = –(S1×d(t) + S0). (11.14)
Рис. 11.4 Переходные характеристики: а) переходная функция; б) весовая функция
ПИ-регулятор сочетает в себе достоинства П- и И-законов регулирования – пропорциональная составляющая обеспечивает быстродействие регулятора, а интегральная составляющая устраняет статическую ошибку регулирования. Переходный процесс изображен на рис. 11.5.
Рис. 11.5. Переходный процесс в САР с ПИ-, П- и И-регуляторами
В начале процесса регулирования основную роль играет пропорциональная составляющая, так как интегральная составляющая зависит от времени. С увеличением времени возрастает роль интегральной составляющей, обеспечивающей устранение статической ошибки
.