积分器
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积分器是一种元件，其输出信号为输入信号对时间的积分，积分器可以视为是计数器的连续版本，可以将输入累计后再输出。
积分器是许多工程及科技应用中重要的一部份。像机械积分器可以用来量测水流或是电能，类比电子积分器是类比电脑的基础。
信号处理电路中的积分器
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电子式的积分器是一阶的低通滤波器，可以以类比电路实现，也可以用离散电路实现。积分器有低通滤波的效果，但若是有不为零的偏压，积分器的输出会持续上升或是下降，一直到输出达到系统限制为止。
电压积分器是将电压对时间积分的电子设备，最后再量测累计的电压-秒。
电流积分器是将电流对时间积分的电子设备，最后再量测累计的库仑。电荷放大器就是一种电流积分器，电流积分器也用来量测余气分析仪上法拉第杯的电荷，以量测真空中气体的分压。另一个电流积分器的应用是在离子束淀积，若已知离子的电荷，则其中量测到的电荷直接对应淀积到基板上的电荷数。传导电流的电极须连接到离子源及基板上，配合离子束可以形成封闭电路。
软体中的积分器
[编辑]积分器也可以是软体中的一部份。
在一些计算物理的电脑模拟软体中，像是数值天气预报、分子动力学、飞行模拟器、油层模拟法、隔音屏障设计、建筑声学及电子电路仿真等应用中，积分器是可以用离散步骤计算积分的数值方法。
机械积分器
[编辑]机械积分器是机械式微分分析器的关键元件，微分分析器可以用来解决实际的物理问题。机械积分机构也用在像调整温度或流量的控制系统中。
控制器中积分器的问题
[编辑]有积分器的控制器可能会有积分饱和（Integral windup或integrator windup）的问题，是指误差有大幅变化（例如大幅增加），积分器因为误差的大幅增加有很大的累计量，但因为内部限制而造成过冲，而且当误差消除后，其过冲仍维持一段时间之后才恢复正常的情形。
控制器的积分项也会有一些不想要的效应。不同的应用可能会需要积分器不同的特性。例如以方位为基础，考虑目标以及实际方位误差的导引系统，积分项可以在有偏差时修正方位，并且恢复航向到理想值。汽车的巡航定速控制不会试图平衡速度的误差。若车辆之前的的速度偏低，不会需要车辆之后以偏高的速度来平衡之前偏低的速度。在后面这个例子里，比较理想的是在速度误差为零或速度误差由正变负（或由负变正时）就清除积分器。有一个简单且有强健性的方式可以判断误差变号或是否有变零，是将目前的误差乘以之前的误差（若有微分项时，应该就可以得到上次的误差），若乘积为零或是负值，表示需要清除积分器。
相关条目
[编辑]外部链接
[编辑]- Wolfram Online Integrator （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Calc.Matthen Online Integrator, can do definite integrals
延伸阅读
[编辑]- Keng C. Wu. Transistor Circuits for Spacecraft Power System. Springer. 2002: 85–87 [2015-10-30]. ISBN 1-4020-7261-9. ISBN13: 978-1-4020-7261-1. （原始内容存档于2014-07-04）.