关于pid控温和温度的滞后性

只看该作者 · 2007-7-18 07:51

我做一个设备  里面有一个部分是控制水温  用的是pid算法
加热设备是220v300w的加热棒没有制冷设备   温度传感器用的是是18B20
实践以后发现温度滞后性很大加热停止后水温还在上升  温度总比设定的温度高出几度  由于第一次搞温度控制  心里没有思路  请问做过控温的老手我应该怎么办。

只看该作者 · 2007-7-18 07:55

补充一下我的温度精度要求不高控制温度在+ -0.5度即可

只看该作者 · 2007-7-18 09:12

你的“控制温度在+ -0.5度”的要求并不低，要达到“控制温度在+ -0.5度”传感器的分辨率必须高于“+ -0.5度”显然你的传感器分辨率不够。
温控系统要减少滞后你得从传感器，加热器等各个环节想办法，但彻底消除滞后是不可能的，所以滞后系统的控制是一个很复杂的问题，所以才有了前馈控制，施密特控制等各种控制方法的出现。如果你已选择了PID，那就是参数的整定问题。

只看该作者 · 2007-7-18 09:40

大滞后，非线性，控制起来很难，如楼上所说，可以用前馈，施密特，还有内模控制，或者预测控制都是有效的，但是鲁棒性都没有pid好，另外水温本身是有一个温度梯场的，整个水箱的温差都不止0.5度，你要哪一点的温度为准呢？那又何来控制到0.5度的办法？而且在只有加热没有散热的系统中，环境温度的影响是非常大的，可能在冬天超调就很小，但到了夏天就超调很厉害，这个就像用手推气球，你要每次都推到一样的高度，不是那么容易的，呵呵

只看该作者 · 2007-7-18 12:52

这是我毕业后第一次做控温的东西  自己也不要求做的多完善
希望能做出来成品就知足了
因此传感器和算法就不准备改了毕竟时间有限我的经验水平也有限  依旧用18b20和pid算法
我只是希望尽量减小误差  如果+ -0.5度也不能达到的话  也可以再降低

我用的是单相可控硅移相触发的办法  是否还有别的好办法？
pid的参数应如何改进？

设备本身是带制冷压缩机的  但我做兼职  不能把制冷设备拿回家来做
只能在家做个控温的实验品  拿给老板来看  他觉得控温可以了才能通过   否则还得用原来的AI708温控表  尽管那个表也不太准

显然  温度比预设高好几度这样的成果是通不过的   这是我发愁的地方

感谢朋友们的解答  对于一个新手来说  我希望得到更多的信息

3万 · 2007-7-18 18:37

“温度总比设定的温度高出几度”，超调。
超调的原因是控制对象的滞后很大。
xuyaqi 和 tjsheep 说得很对，你的算法需要改进。如果“传感器和算法就不准备改了”，那你就是在做办不到的事。

只看该作者 · 2007-7-18 19:28

我曾经用差分模糊算法，可控硅加ad590加冷凝管加搅拌器把一个电饭锅的水控制在正负1度的范围内的，你可以试试

只看该作者 · 2007-7-18 19:59

用可控硅移相控制应该是完全可以达到控制精度的,只是刚开始搞,就一下搞定根本不可能,也许几年...也许.......

最好的办法就是买一个好的智能温控仪就行了,传感器用Pt100好了

只看该作者 · 2007-7-18 20:53

看了大家的留言  很感谢  也很受启发

看来我的算法和传感器都有不足

准备先改进算法试试   模糊控制或者史密斯控制

我也知道刚开始搞就一下搞定不可能  我会尽力的  希望近期有所收获

只看该作者 · 2007-7-19 16:27

控制主要依靠经验参数。有几个问题：
水的多少变不变？有没有搅拌之类的装置？
环境温度变化大不大?
多做试验，估算出系统的温升特点，减短控温周期。
总之还是比较麻烦的。
但是你既然说总是高几度，这就是规律啊，调整下控制参数，将温升曲线下移不行？

只看该作者 · 2007-7-19 19:36

听了大家的建议
明白了没有搅拌装置和冷却装置是个重大问题首先准备把这两样制备齐全了
再说

只看该作者 · 2007-7-19 19:51

只看该作者 · 2007-7-24 00:22

周六  把家里的饮水机拆了发现里面的冷水装置是一套完整的制冷设备：空气压缩机散热排  毛细铜管  功率75W   于是把这套东西拆了下来给自己用  目的是减少超调   只是可惜饮水机以后只有热水没有冷水了

周日去看妈妈爸爸把爸爸鱼缸里的水泵拿来回来做搅拌用目的使水温平衡

周一晚上  把设备都接好开始实验  pid算法没变  18b20传感器也没变
增加了制冷以后  超调明显减少  从以前的好几度变到+ -0.2度    误差估计控制在+ -1度以内  这样的指标应该能通过老板那关的

以后  算法我还是准备改进  正在学习模糊算法   18b20 我觉得还不错虽然误差大些+ -0.5  但整体电路简单也不用调零校准  系统不容易产生误差  很适合我这样的新手

先对和我一样新手做一个小小的总结  ：制冷设备在控温系统里很重要