溫度控制的pid算法與c程序實現(xiàn)-在線瀏覽
2024-08-17 15:20本頁面
【正文】 。因此，發(fā)熱管兩端的平均電壓為 Ud＝(t/T)* UAN=K* UAN 其中K= t/T，為一個周期T中，SSR觸發(fā)導通的比率，稱為負載電壓系數(shù)或是占空比，K的變化率在0－1之間。下面將要描述的PID調(diào)節(jié)器的算式在這里的實質(zhì)即是運算求出一個實時變化的，能夠保證加熱溫區(qū)在外界干擾的情況下仍能保持溫度在一個較小的范圍內(nèi)變化的合理的負載電壓系數(shù)K。另外，熱電偶對溫度的檢測，與實際的溫區(qū)溫度相比較，也存在一定的滯后效應。因此，如果在溫度檢測值（PV）到達設定值時才關斷輸出，可能因溫度的滯后效應而長時間超出設定值，需要較長時間才能回到設定值；如果在溫度檢測值（PV）未到設定值時即關斷輸出，則可能因關斷較早而導致溫度難以達到設定值。 （1） PID調(diào)節(jié)前階段 在這個階段，因為溫區(qū)的溫度距離設定值還很遠，為了加快加熱速度，SSR與發(fā)熱管處于滿負荷輸出狀態(tài)，只有當溫度上升速度超過控制參數(shù)“加速速率”，SSR才關閉輸出。用“加速速率”限制溫升過快，是為了降低溫度進入PID調(diào)節(jié)區(qū)的慣性，避免首次到達溫度設定值（SV）時超調(diào)過大。PID調(diào)節(jié)器不起作用，僅由“加速速率”控制溫升快慢。3． PID算法 PID控制的原理是基于下面的算式：輸出M(t)是比例項，積分項和微分項的函數(shù)。數(shù)字計算機處理的算式如下： 從這個公式可以看出，積分項是從第一個采樣周期到當前采樣周期所有誤差 項的函數(shù)，微分項是當前采樣和前一次采樣的函數(shù)，比例項僅是當前采樣的函數(shù)。由于計算機從第一次采樣開始，每有一個過程采樣值必須計算一次輸出值，只需要保存前一次過程值(PVn1)和積分項前值。比例作用大，可以加快調(diào)節(jié)，減少偏差。（2） 積分調(diào)節(jié)作用：積分項消除系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，提高無差度。積分作用的強弱取決于積分時間常數(shù)Ti，Ti越小，積分作用越強。（3） 微分調(diào)節(jié)作用：微分項反映系統(tǒng)過程變量的變化率（（PVn1PVn）/ Ts），具有預見性，能預見變化的趨勢，因此，能產(chǎn)生超前的調(diào)節(jié)作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調(diào)節(jié)作用消除。在微分時間參數(shù)Td選擇合適的情況下，可以減少超調(diào)，減少調(diào)節(jié)時間。此外，微分項反映的是過程變量的變化率，而當過程變量沒有變化時，微分調(diào)節(jié)輸出為零。
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