我在做基于增量式PID控制算法的恒溫控制系統(tǒng),請(qǐng)問PID算法的輸出值怎么用?

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-15 10:03

我在做基于增量式PID控制算法的恒溫控制系統(tǒng)，請(qǐng)問PID算法的輸出值怎么用？用在什么地方？維持溫度恒定的相關(guān)代碼怎么編寫？

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-15 20:31

希望提供參考代碼

ID:123289 · 發(fā)表于 2022-5-16 11:17

開關(guān)量控制的加熱器，用PID控制不是太好的，建議改成可控硅之類的連續(xù)量控制電路。

你先不要考濾PID，就設(shè)計(jì)的這個(gè)加熱模式，如何給出控制信號(hào)。
0加熱，1 停止。
加多久？停止多久？就是你要得到的達(dá)案。
分得細(xì)，繼電器不停也開、關(guān)，時(shí)間不長(zhǎng)，觸點(diǎn)就完完了。
分得粗，控制精度就差。
人所不及，寫個(gè)程序，美其名曰【PID】，又能何如。

ID:879348 · 發(fā)表于 2022-5-16 11:41

繼電器沒必要PID，相反要設(shè)置一個(gè)區(qū)間，防止頻繁動(dòng)作

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-16 15:03

yzwzfyz 發(fā)表于 2022-5-16 11:17
開關(guān)量控制的加熱器，用PID控制不是太好的，建議改成可控硅之類的連續(xù)量控制電路。

你先不要考濾PID，就 ...

多謝前輩指點(diǎn)。
我明明是電子信息工程專業(yè)的，不學(xué)電力電子技術(shù)、繼電器等強(qiáng)電和自動(dòng)控制原理，那位指導(dǎo)非要定這個(gè)設(shè)計(jì)高低溫測(cè)試箱的課題，前幾天給他看了我寫的文檔他居然沒給我指出來，這學(xué)期一句指導(dǎo)都不給，問他也是回答的含含糊糊。
我在網(wǎng)上看到繼電器和可控硅兩種驅(qū)動(dòng)電路，覺得繼電器更好理解，就直接拿來用了，沒想到......。
我現(xiàn)在該怎么辦？

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-16 17:13

yzwzfyz 發(fā)表于 2022-5-16 11:17
開關(guān)量控制的加熱器，用PID控制不是太好的，建議改成可控硅之類的連續(xù)量控制電路。

你先不要考濾PID，就 ...

任務(wù)書上說要設(shè)計(jì)溫度控制算法，所以我必須得用到控制算法。我是參考人家的文檔(基于PID的恒溫控制系統(tǒng))做的，他是用的可控硅驅(qū)動(dòng)加熱器和制冷器的電路。我現(xiàn)在一定要改成他那樣的可控硅電路嗎？

ID:123289 · 發(fā)表于 2022-5-17 09:57

可控硅電路有個(gè)好處就是導(dǎo)通角決定電壓，也即決定加熱的能量大小。
所以，控制導(dǎo)通角（時(shí)間）就控制了溫度。
控制思想：
給出一個(gè)控制角TR，采回溫度值，與目標(biāo)值進(jìn)行比較得到差值DT：
相同：保持TR。
小了：減小觸發(fā)角，即增大電壓。
大了：增小觸發(fā)角，即增大電壓。
你可以用PID，完成這個(gè)控制思想。

ID:161164 · 發(fā)表于 2022-5-17 10:39

吳鉤霜雪發(fā)表于 2022-5-16 17:13
任務(wù)書上說要設(shè)計(jì)溫度控制算法，所以我必須得用到控制算法。我是參考人家的文檔(基于PID的恒溫控制系統(tǒng)) ...

可以改用固態(tài)繼電器(帶過零)，使用方法差不多，但可以高速通斷
PID的輸出可以當(dāng)作是一個(gè)通斷時(shí)間百分比，如在10ms的周期內(nèi)通電多久

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-17 14:15

lkc8210 發(fā)表于 2022-5-17 10:39
可以改用固態(tài)繼電器(帶過零)，使用方法差不多，但可以高速通斷
PID的輸出可以當(dāng)作是一個(gè)通斷時(shí)間百分比 ...

我那個(gè)圖上是普通繼電器嗎？

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-5-17 15:00

Microcontroller Based Temperature Monitoring & Control, Elsevier (2002).pdf (7.42 MB, 下載次數(shù): 54)
看此書9.3~9.7章，9.6可以跳過不看。如果還有什么問題，到論壇上問我。

另外，鄙視下某些只會(huì)可控硅調(diào)角的小白，這種方式干擾很強(qiáng)，能不用就要盡量避免使用。加熱系統(tǒng)熱慣性很大，如果要用可控硅，可以過零調(diào)功，避免電流突變產(chǎn)生的電磁干擾。

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-17 15:07

Hephaestus 發(fā)表于 2022-5-17 15:00
看此書9.3~9.7章，9.6可以跳過不看。如果還有什么問題，到論壇上問我。

另外，鄙視下某些只會(huì)可控硅調(diào) ...

對(duì)于我這次設(shè)計(jì)，選繼電器好還是可控硅好？

ID:161164 · 發(fā)表于 2022-5-17 15:23

吳鉤霜雪發(fā)表于 2022-5-17 14:15
我那個(gè)圖上是普通繼電器嗎？

對(duì)～
普通繼電器有線圈
固態(tài)繼電器是內(nèi)部集成了可控硅

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-5-17 15:34

吳鉤霜雪發(fā)表于 2022-5-17 15:07
對(duì)于我這次

你又不是做產(chǎn)品，意思一下就行了，什么都好。

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-17 16:00

Hephaestus 發(fā)表于 2022-5-17 15:34
你又不是做產(chǎn)品，意思一下就行了，什么都好。

照您的意思是說，我就不選用可控硅電路了？
我現(xiàn)在還是用那個(gè)普通繼電器好，還是用固態(tài)繼電器好？如果用固態(tài)繼電器，在Proteus里如何找到它呢？

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-5-17 16:22

吳鉤霜雪發(fā)表于 2022-5-17 16:00
照您的意思是說，我就不選用可控硅電路了？
我現(xiàn)在還是用那個(gè)普通繼電器好，還是用固態(tài)繼電器好？如果用 ...

你要做成實(shí)物，固態(tài)繼電器壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)才有意義。如果只是仿真，就用普通繼電器好了，跟固態(tài)的一模一樣完全沒有任何區(qū)別。

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-17 18:42

Hephaestus 發(fā)表于 2022-5-17 15:00
看此書9.3~9.7章，9.6可以跳過不看。如果還有什么問題，到論壇上問我。

另外，鄙視下某些只會(huì)可控硅調(diào) ...

我用增量式PID控制算法實(shí)現(xiàn)溫度控制，大概怎么編寫程序？算法的輸出值又該怎么用？它是一個(gè)時(shí)間值嗎？為什么？

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-5-17 19:03

吳鉤霜雪發(fā)表于 2022-5-17 18:42
我用增量式PID控制算法實(shí)現(xiàn)溫度控制，大概怎么編寫程序？算法的輸出值又該怎么用？它是一個(gè)時(shí)間值嗎？為 ...

§9.7就是怎么編寫程序，你連書看都不看？

ID:94031 · 發(fā)表于 2022-5-17 19:40

根據(jù)你畫的圖，用18b20測(cè)溫，溫度低于給定溫度用加熱器加熱，高于給定溫度用制冷片降溫，這個(gè)系統(tǒng)用脈寬調(diào)制（PWM）執(zhí)行比較好，增量式PID控制算法的輸出值應(yīng)該是在一個(gè)周期（比如1秒）中打開加熱器或制冷器時(shí)間的增量。

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-17 21:09

xuyaqi 發(fā)表于 2022-5-17 19:40
根據(jù)你畫的圖，用18b20測(cè)溫，溫度低于給定溫度用加熱器加熱，高于給定溫度用制冷片降溫，這個(gè)系統(tǒng)用脈寬調(diào) ...

增量式PID控制算公式里的偏差單位是攝氏度，各系數(shù)中包含時(shí)間單位，為什么算法公式最終計(jì)算出的值是跟時(shí)間或者周期有關(guān)？

ID:1026496 · 發(fā)表于 2022-5-17 21:40

可以參考論壇的開源焊臺(tái)代碼

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-5-17 22:48

吳鉤霜雪發(fā)表于 2022-5-17 21:09
增量式PID控制算公式里的偏差單位是攝氏度，各系數(shù)中包含時(shí)間單位，為什么算法公式最終計(jì)算出的值是跟時(shí) ...

既然你已經(jīng)知道Ki、Kd這兩個(gè)參數(shù)里面包含時(shí)間單位，那么為什么要問“為什么算法公式最終計(jì)算出的值是跟時(shí)間或者周期有關(guān)？”這個(gè)問題？？？

ID:161164 · 發(fā)表于 2022-5-18 10:14

吳鉤霜雪發(fā)表于 2022-5-17 21:09
增量式PID控制算公式里的偏差單位是攝氏度，各系數(shù)中包含時(shí)間單位，為什么算法公式最終計(jì)算出的值是跟時(shí) ...

因?yàn)橛?jì)算出來的值是與控制方式相關(guān)的
如果你控制的是電壓型器件，計(jì)算出來的值就是電壓(如0~10V)
如果你控制的是電流型器件，計(jì)算出來的值就是電流(如4~20mA)
如果你控制的是功率型器件，計(jì)算出來的值就是功率
你現(xiàn)在要控制的是繼電器，只有開和關(guān)
但PID輸出的是模擬量
想要把模擬量轉(zhuǎn)為開關(guān)量的簡(jiǎn)單方法就是PWM
所以你算出來的就是時(shí)間相關(guān)的

ID:161164 · 發(fā)表于 2022-5-18 10:26

而且想要系統(tǒng)穩(wěn)定，這開關(guān)時(shí)間一定要短
所以在實(shí)操中會(huì)選固態(tài)繼電器(普通繼電器在高頻開關(guān)時(shí)觸點(diǎn)會(huì)很快損壞)
但你現(xiàn)在是仿真，繼電器不存在損耗，而且proteus也沒有固態(tài)繼電器模型
如果你是交仿真作業(yè)的話，建議在繼電器上示意這是固態(tài)繼電器
如果你是交實(shí)物作業(yè)的話，一定要固態(tài)繼電器，否則很大機(jī)會(huì)不及格

ID:688211 · 發(fā)表于 2022-5-18 18:56

lkc8210 發(fā)表于 2022-5-18 10:26
而且想要系統(tǒng)穩(wěn)定，這開關(guān)時(shí)間一定要短
所以在實(shí)操中會(huì)選固態(tài)繼電器(普通繼電器在高頻開關(guān)時(shí)觸點(diǎn)會(huì)很快損 ...

多謝前輩指點(diǎn)。我只做仿真。

ID:883242 · 發(fā)表于 2022-5-18 21:07

lkc8210 發(fā)表于 2022-5-17 10:39
可以改用固態(tài)繼電器(帶過零)，使用方法差不多，但可以高速通斷
PID的輸出可以當(dāng)作是一個(gè)通斷時(shí)間百分比 ...

你的回答都自相矛盾，帶過零的固態(tài)繼電器根本控制不了10ms的周期內(nèi)通電多久，只能控制有多少個(gè)10ms導(dǎo)通，有多少個(gè)10ms關(guān)斷。

ID:161164 · 發(fā)表于 2022-5-19 00:07

Hephaestus 發(fā)表于 2022-5-18 21:07
你的回答都自相矛盾，帶過零的固態(tài)繼電器根本控制不了10ms的周期內(nèi)通電多久，只能控制有多少個(gè)10ms導(dǎo)通， ...

你說的得對(duì)，大意了，上班摸沒想清楚就回了
因?yàn)槭羌訜崂鋮s系統(tǒng)，慣性很大
帶過零的固態(tài)繼電器可以控制1秒內(nèi)通過多少個(gè)半波(0~100)來達(dá)到PID控制

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