integraalisäätimet

Integraalisäätimet, tunnetaan myös nimellä I-säätimet, ovat yksi perussäädintyypeistä, joita käytetään automaattisessa ohjauksessa. Niiden pääasiallinen tehtävä on eliminoida ohjausjärjestelmän pysyvä ohivirta, eli varmistaa, että prosessimuuttujan keskiarvo todella saavuttaa halutun asetusarvon ajan mittaan. Integraalisäädin toimii integroimalla ohjausvirhettä ajan suhteen. Jos ohjausvirhe on nolla, säätimen lähtöarvo pysyy muuttumattomana. Jos virhe on positiivinen, säätimen lähtöarvo kasvaa, ja jos virhe on negatiivinen, se pienenee. Tämä jatkuva virheen kertyminen johtaa lopulta siihen, että säätöventtiili tai muu säädinelin muuttaa asentoaan niin paljon, että virhe häviää.

Integraalisäätimen vahvuus on sen kyvyssä korjata pysyvät virheet, joihin pelkkä P-säädin (proportional controller) ei pysty. Sen huono puoli on, että se voi hidastaa järjestelmän reagointia ja jopa aiheuttaa epävakautta, jos integraaliaika on liian lyhyt. Usein integraalisäädintä käytetäänkin yhdessä P-säätimen kanssa (PI-säädin) tai jopa D-säätimen kanssa (PID-säädin) paremman suorituskyvyn saavuttamiseksi. Integraaliaika on säädettävä parametri, joka määrittää, kuinka nopeasti säätö reagoi kertyneeseen virheeseen. Lyhyempi integraaliaika tarkoittaa nopeampaa virheen korjausta, mutta samalla suurempaa epävakauden riskiä. Integraalisäätimiä käytetään laajasti teollisuusprosesseissa, kuten lämpötilan, paineen ja virtaaman säädössä.