PID温度控制？

只看该作者 · 2009-12-2 15:22

本帖最后由 7120223 于 2009-12-3 16:36 编辑

我是用PT100来做的温度控制器，加热器件为康铜丝加热一个环形铝盘，大概两斤重40度。本来是用继电器控制的，现在看了PID控制方式，感到很疑惑，第一次接触，PID按照我现在理解是和PWM一样输出的占空比，那这样的话用继电器就不行了，是不是只能用三极管或别的器件，能否还是用继电器，不理解支出PID控制方式是5S只能输出2s加热3s不加热？还是向脉冲式的一样本来36V加热，现在通过占空比来导通使其变成24V或别的电压值来加热的？

【例5—1】设有一温度控制系统，温度测量范围是0～600℃，温度采用PID控制，控制指标为450±2℃。已知比例系数Kp=4 ,积分时间T1=60s ，微分时间Td=5s ，采样周期T=5s 。当测量值c(n)=448 ，c(n-1)=449 ，c(n-2)=442 时，计算增量输出△u(n) ?若，计算第n次阀位输出u(n) ?
解：将题中给出的参数代入有关公式计算得
K1=Kp*T/T1=4*5/60=1/3,             Kd=Kp*Td/T=4*15/5=12,
由题知，给定值，将题中给出的测量值代入公式（5－1－4）计算得
e（n）=r-c(n)=450-448=2,
e（n-1）=r-c(n-1)=450-449=1,
e（n-2）=r-c(n-2)=450-452=2;
代入公式计算得代入公式（5－1－19）计算得
△u(n)=4*(2-1)+1/3*2+12*[2-2*1+(-2)]=19
u(n)=u(n-1)+△u(n)=1860+(-19)=1841                这是最终结果
参考公式为：△u(n)= u(n)-u(n-1)
                           =Kp[e(n)- e(n-1)]+ Kp*T/T1*e(n)+ Kp*Td/T*[e(n)- 2e(n-1)+e(n-2)]
这道题目最终结果是什么意思？果-19和1841各表示什么意思？请举个实例说明好不

2万 · 2009-12-2 15:40

PID算法算出来的值是经过归一化处理的数据范围为0%~100% 分辨率看算法是怎么处理的我一般使用0.1% 太高的分辨率也没有多大意义有可能后面的负载无法分辨这个分辨率
这个归一化的结果就是PID的输出了至于如何去控制相应的设备那就得看你通过何种方式来操作了
对于温度控制系统
如果是直流加热那么可以采用占空比的方式来控制控制频率不高的话就使用继电器频率高的话就得采用开关器件了
如果是交流加热控制频率不高的话也可以采用继电器频率高的话就采用移相调功

4万 · 2009-12-2 21:07

PID控制算法和PWM之见没有必然的联系，作为执行驱动方法之一，PWM可用，但其并非PID算法的组成部份，PID本身的输出是线性数值，PWM则可以理解成一种AD方法。采用PWM输出时当然不能用继电器，即使动作频率不高也不行，触点寿命有限，继电器的动作时间也过长，系统容易发生振荡，应该用功率半导体开关，交流负载的话还可以用可控硅，但这时不能用PWM信号做驱动。

2万 · 2009-12-2 21:32

原来用过一般的继电器也用过固态继电器周期10秒左右

只看该作者 · 2009-12-3 08:23

3楼，PID本身的输出是线性数值？是线性的？？？
2楼，0.1%是什么意思呢。比如如你所说继电器10S，那么范围0%~100%，是不是在0%是继电器不输出，100%时继电器为周期10s一直在加热，可以这么理解的么

1万 · 2009-12-3 10:21

建议lz先去复习下控制理论。
再根据实际情况画出控制框图。
这样什么是PID控制就一目了然了。

2万 · 2009-12-3 10:33

PID也就是一句话：

根据
当前——P，
历史——I，
预测——D
的线性组合
来控制目标系统。

至于如何控制，可以是连续执行量，也可以是离散化（极端情况二值化）量。

1万 · 2009-12-3 11:03

如果你也能画出类似下面的控制框图，那么你对控制系统就有一定认识了

只看该作者 · 2009-12-3 12:35

理论正在看，只是初次接触，好多不理解的地方，请不吝指教

只看该作者 · 2009-12-3 16:33

【例5—1】设有一温度控制系统，温度测量范围是0～600℃，温度采用PID控制，控制指标为450±2℃。已知比例系数Kp=4 ,积分时间T1=60s ，微分时间Td=5s ，采样周期T=5s 。当测量值c(n)=448 ，c(n-1)=449 ，c(n-2)=442 时，计算增量输出△u(n) ?若，计算第n次阀位输出u(n) ?
解：将题中给出的参数代入有关公式计算得
K1=Kp*T/T1=4*5/60=1/3,             Kd=Kp*Td/T=4*15/5=12,
由题知，给定值，将题中给出的测量值代入公式（5－1－4）计算得
e（n）=r-c(n)=450-448=2,
e（n-1）=r-c(n-1)=450-449=1,
e（n-2）=r-c(n-2)=450-452=2;
代入公式计算得代入公式（5－1－19）计算得
△u(n)=4*(2-1)+1/3*2+12*[2-2*1+(-2)]=19
u(n)=u(n-1)+△u(n)=1860+(-19)=1841                这是最终结果
参考公式为：△u(n)= u(n)-u(n-1)
                           =Kp[e(n)- e(n-1)]+ Kp*T/T1*e(n)+ Kp*Td/T*[e(n)- 2e(n-1)+e(n-2)]
这道题目最终结果是什么意思？结果-19和1841各表示什么意思？