적분 제어는 정상 상태 오차를 제거합니다. 시간 경과에 따른 오차를 누적하고, 오차가 사라질 때까지 보정값을 점진적으로 증가시킵니다. 로봇 팔이 목표 위치보다 약간 아래에서 멈추더라도, 적분 제어 방식은 로봇 팔이 정확한 위치에 도달할 때까지 계속해서 밀어줍니다.

비례 제어만으로는 종종 작은 오차가 발생합니다. 제어기 출력은 오차에 비례하므로 작은 오차는 작은 보정값을 생성합니다. 마찰이나 중력으로 인해 일정한 토크가 필요한 경우, 시스템은 비례항이 필요한 출력만 제공하는 지점에서 안정화됩니다. 이 지점은 설정값이 아닙니다. 적분 제어는 오차를 누적하고 오차가 0이 될 때까지 출력을 증가시켜 이 문제를 해결합니다.

통합 제어 특성

• 정상상태 오차를 제거합니다.
• 위상 지연을 유발하여 진동을 일으킬 수 있습니다.
• 와인드업 현상은 액추에이터가 포화 상태에 도달할 때 발생합니다.
• 안티와인드업은 적분항을 제한합니다.
• 재설정 시간은 작동 속도를 결정합니다.

단점은 오버슈트와 불안정성입니다. 적분항은 오차의 부호가 바뀐 후에도 계속해서 보정값을 더해 시스템이 목표값을 벗어나게 만듭니다. 엔지니어들은 액추에이터가 오차를 따라가지 못할 때 적분항을 제한하기 위해 안티와인드업 기능을 추가합니다. 또한 적분 게인을 신중하게 조정합니다. 게인이 너무 높으면 시스템이 진동하고, 너무 낮으면 오차를 제거하는 데 시간이 너무 오래 걸립니다. PID 제어기에서 적분 동작은 인내심이 강합니다. 기다리고, 누적하고, 결국 정확하게 작업을 완료합니다.