PI调节器是一种线性控制器，根据给定值和实际输出值形成控制偏差，通过偏差的比例和积分的线性组合形成控制量，从而控制被控对象。下面和边肖一起学习一下PI调节器的原理、电路等知识。
什么是PI调节器？PI调节器是一种线性控制器。它根据给定值和实际输出值形成控制偏差，偏差的比例(P)和积分(I)线性组合形成控制量，从而控制被控对象。比例调节：系统的偏差体现在比例上。一旦系统出现偏差，比例调节会立即产生调节以减小偏差。大比例可以加快调节速度，减少误差，但过大的比例会降低系统的稳定性，甚至造成系统的不稳定。调节功能：使系统消除稳态误差，提高误差容限。因为有误差，所以进行积分调整，直到没有误差，积分调整停止，积分调整输出一个恒定值。积分的强度取决于积分时间常数TI。TI越小，整合效果越强。另一方面，如果TI较大，积分效应较弱，加入积分调节可使系统稳定性降低，动态响应变慢。积分通常与其他两种调节规律相结合，形成PI调节器或PID调节器。
PI调节器原理P是比例，I是积分，积分的作用是基于偏差，比例的作用是加快收敛。
从自控原理来说，PI调节不会带来右半平面的特征值，所以不会导致系统振荡。而PI调节是基于偏差的比例放大，所以偏差消失后，PI调节就会失去作用，导致PI调节不是一个无误差的调节系统，精度有限。
Pi调节器功能(1)比例调节功能：系统的偏差以比例体现。一旦系统出现偏差，比例调节会立即产生调节功能来减小偏差。大比例可以加快调节速度，减少误差，但过大的比例会降低系统的稳定性，甚至造成系统的不稳定。
(2)积分调节：系统可以消除稳态误差，提高误差容限。因为有误差，所以进行积分调整，直到没有误差，积分调整停止，积分调整输出一个恒定值。积分的强度取决于积分时间常数TI。Ti越小，整合效果越强。另一方面，如果Ti较大，积分效应较弱，加入积分调节可使系统稳定性降低，动态响应变慢。积分通常与其他两种调节规律相结合，形成PI调节器或PID调节器。
知识类：pi调节器电路图问题：想要高稳态精度和快速动态响应应该怎么做？
只要把比例控制和积分控制结合起来，这就是比例积分控制。
1.PI调节器
在模拟电子控制技术中，PI调节器可以用运算放大器来实现，其电路如下图所示。
比例积分调节器
2.PI调节器的传递函数
当初始条件为零时，通过对上述公式两边进行拉普拉斯变换，并对各项进行移位，得到PI调节器的传递函数。
3.PI调节器的输出时间特性
PI调节器输出电压的时间特性
PI调节器输入输出的动态过程
分析结果
可以看出，比例积分调节器结合了比例控制和积分控制的优点，克服了它们各自的缺点，并利用它们的长处和短处进行互补。比例部分可以快速响应控制函数，而积分部分可以最终消除稳态偏差。因此，PI调节器得到了广泛的应用。
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