温度pid控制原理?
温度不比压力、流量、液位被控变量的控制,因为温度传递存在滞后性。其中就涉及到滞后时间这个对象特性,一般有纯滞后、容量滞后。前者一般指工艺段物料传输需要时间引起的,后者一般指被控对象的热交换、物料连续经过多个容器才能建立一个稳定信号需要时间引起的。明了点就是温度的真实值一下子反应不出来要等下才能显示真实值。
在温度闭环控制中,为了解决这个问题就要用PID温度控制器。关键用的还是PID中的D(微分控制),微分控制的作用就是超前控制。假设现在有个物料温度需要控制,想控制在35℃(35℃就是目标值)。PID控制有P、PI、PD、PID等控制,又考虑到被控变量是温度,因此需要选用PID控制。
温度传感器检测到温度,此时得到的温度值会跟目标值(35°)比较得到偏差,然后控制器判断快速做出处理判断发出信号执行器调节温度,此时会得到一个新的动态温度稳态值,温度传感器又会把此值信号传送给控制器跟目标值比较得到一个余差,那么需要I积分控制介入,温度控制器处理判断后再次发出信号执行器调节温度,达到新动态稳定后,把新的稳态值传输给控制器跟目标值比较后还是控制不理想需要D微分控制的介入。因此PID参数整定是一个枯燥无味的过程,有时想提高控制质量找到理想的PID三个控制参数值花费不少功夫。
要实现温度控制动态稳定在35°附近,需要进行PID参数整定。先比例后积分,最后用微分。温度控制仪可以自动整定PID,也可以手动整定PID。
温度PID怎样调这三个参数?
一般采用的是临界比例法进行 PID控制器参数的整定,步骤如下:
(1)首先预选择一个足够短的采样周期让系统工作;
(2)仅加入比例控制环节,直到系统对输入的阶跃响应出现临界振荡,记下这时的比例放大系数和临界振荡周期;
(3)在一定的控制度下通过公式计算得到PID控制器的参数。
在实际调试中,只能先大致设定一个经验值,然后根据调节效果修改。
对于温度系统:P(%)20–60, I(分)3–10, D(分)0.5–3
对于流量系统:P(%)40–100,I(分)0.1–1
对于压力系统:P(%)30–70, I(分)0.4–3
对于液位系统:P(%)20–80, I(分)1–5
一般步骤:
a.确定比例增益P
确定比例增益P时,首先去掉PID的积分项和微分项,一般是令Ti=0、Td=0,使PID为纯比例调节。输入设定为系统允许的最大值(参考上面经验值)的60%~70%,由0逐渐加大比例增益P,直至系统出现振荡;再反过来,从此时的比例增益P逐渐减小,直至系统振荡消失,记录此时的比例增益P,设定PID的比例增益P为当前值的60%~70%。比例增益P调试完成。
b.确定积分时间常数Ti
比例增益P确定后,设定一个较大的积分时间常数Ti的初值,然后逐渐减小Ti,直至系统出现振荡,之后在反过来,逐渐加大Ti,直至系统振荡消失。记录此时的Ti,设定PID的积分时间常数Ti为当前值的150%~180%。积分时间常数Ti调试完成。
c.确定微分时间常数Td
微分时间常数Td一般不用设定,为0即可。若要设定,与确定 P和Ti的方法相同,取不振荡时的30%。
d.系统空载、带载联调,再对PID参数进行微调,直至满足要求。
参数整定找最佳,从小到大顺序查;
先是比例后积分,最后再把微分加
曲线振荡很频繁,比例度盘要放大
曲线漂浮绕大湾,比例度盘往小扳
曲线偏离回复慢,积分时间往下降:
曲线波动周期长,积分时间再加长
曲线振荡频率快,先把微分降下来
动差大来波动慢。微分时间应加长
理想曲线两个波,前高后低4比1
一看二调多分析,调节质量不会低
求模糊PID温度控制的模糊规则和仿真图。
- 模糊控制规则fis文件 simulink仿真图 和建模的 3 69776744
- 好的
高精度PID温度控制器
- 一、 电路作业原理程序启动后, 首要进行PID 参数初始化, 最主要的是对Kp、Ti、Td、T 的初始化, 然后进入操控循环体。首要是采集温度值, 按上述的PID 操控规则及压控电流源的操控特性核算热电偶冷却器的作业电流I0 的巨细及极性, 然后输出到DA 转换器, 由其发生VCCS 的输入操控电压V0。程序推迟0.3~0.5s 后, 重复上述进程, 不断依据最新测到的温度核算近来的操控量。这么多次重复后,就能够到达安稳操控温度的意图。图2 给出了程序流程框图。RKC温控器二、导言温度操控已成为工业生产、科研活动中很重要的一个环节, 能否成功地将温度操控在所需的规模内关系到整个活动的胜败。因为操控目标的多样性和复杂性, 导致选用的温控手法的多样性。例如: 某种半导体激光器对作业温度的安稳性有较高的请求, 通常要将温度操控在±0.1℃摆布, 才干确保器材输出的激光波长不发生超出请求的漂移, 不然,激光波长的超规模漂移将使研究作业难以展开。为到达这种温控请求, 笔者依据作业中的状况, 选用PID 操控原理研制成适宜用于小功率半导体器材的温度操控器。该操控器能够到达很好的操控作用, 若精心挑选PID 的各种参数, 温度操控的精度能够到达±0.05℃, 完全能够确保器材的正常作业。三、 温度操控原理在上述温控实例中, 器材作业时发生的热量将使器材本身作业温度增加, 最终到达很高的根本安稳的温度。较高的温度将严重影响器材的各种性能参数, 也很可能导致器材不能正常作业, 乃至损坏。温度操控的意图即是将器材的作业温度以必定的精度安稳在一个较低的水平上, 这么一来就请求依据器材作业时的实际状况(如产热量巨细等) 采纳必定的办法,随时将发生的热量即时散掉, 而且请求器材在单位时刻里发生的热量等于操控器在单位时刻里吸收的热量, 若两者到达动态平衡, 则能够坚持器材作业温度的安稳。RKC温度控制器在必定的操控体系中, 首要将需要操控的被测参数(如袱窢递喝郛估店台锭郡温度) 由传感器转换成必定的信号后再与预先设定的值进行对比, 把对比得到的差值信号经过必定规则的核算后得到相应的操控值, 将操控量送给操控体系进行相应的操控, 不停地进行上述作业, 然后到达主动调理的意图。当操控目标的精确数学模型难以建立时, 对比老练且广泛运用的操控办法是选用按差值信号的份额、积分和微分进行核算操控量的办法, 即PID 法, 其操控规则的数学模型为:其中: K P 为份额系数; e 为差值信号, e= T – Tset (T : 温度测量值, Tset: 温度设定值) ; Ti 为积分常数; Td 为微分常数; V0、V0-1为当时及前一时刻的操控量。完成PID 操控原理的具体办法因体系的不一样而不一样[2]。在咱们的体系中, 选用了增量式核算办法, 而操控量的输出则选用了方位式的输出形式。在数值操控体系中, 其操控规则的数学模型演化为:其中: T 为采集周期; ei、ei-1、ei-2为此时刻、前一时刻、再前一时刻的差值信号。这种办法的长处在于只需坚持前三个时刻的差值信号, 同时输出操控量的初始设定值不用精确, 就能较快地进入安稳操控进程。RKC智能温控器四、试验成果为了验证操控器的作业状况, 咱们设计了一种模拟试验条件, 电路如图3 所示。通过改动R2 的阻值, 便可相应地改动稳压器LM 317 耗费的功率, 也即其本身的温度会相应地改动。在环境温度为24℃时, 当不进行操控时其温度能够到达约70℃; 后选用本操控器对其进行温度操控, 测得的……余下全文
PLC编写温度控制的PID程序好,还是直接用温控器控制温度好?是不是也有可在触摸屏上设置及显示的温控器?
- 是不是直接用温控器控制,精度更高点,使用也更方便点?如果要可在触摸屏上设置及显示的温控器,那这样子的温控器成本,是不是要比直接用PLC的PID指令的成本高很多?
- 温控器已经是产品了,他的性能肯定要比自己编程要好,专业器件干专业的事情。PLC作全局控制,温控器控制温度最好。