Implementación concreta del algoritmo PID de control de temperatura (1)
De mi último artículo "Comparación y resumen de varios algoritmos de temperatura", se puede ver que el algoritmo PID segmentado no solo puede mejorar la velocidad de respuesta del sistema de control de temperatura, sino también mejorar la eficiencia del control de el sistema de control de temperatura Precisión de temperatura, ahora tomaremos el algoritmo PID incremental como ejemplo para resumir sus pasos o procesos de implementación específicos, con la esperanza de proporcionar contenido valioso a los colegas que trabajan en el algoritmo PID.
1. Establecimiento del modelo de control de temperatura
La elección de un sistema de control de temperatura con retardo de primer orden o un sistema de control de temperatura con retardo de segundo orden debe determinarse en función de su temperatura real sistema de control;
2. Determinación de K, T y τ en el modelo de control de temperatura
Una vez determinado el modelo de control de temperatura, el siguiente paso es determinar los valores. de K, T y τ. Existen varios métodos para determinar los valores de K, T y τ en el modelo de control de temperatura:
1. Método de identificación del sistema
Establezca el intervalo de tiempo para recopilar datos. y la forma de onda PWM Después de medir el ciclo de trabajo y otros parámetros, registre los datos de temperatura que cambian con el tiempo (nota: está en el estado de bucle abierto, según los datos de prueba, cuantos más datos de temperatura, mejor). Caja de herramientas de identificación del sistema para identificar y obtener K, los valores de T y τ.
2. Método de cálculo de fórmula 1
Ingrese una onda PWM de ciclo de trabajo fijo al sistema de control de temperatura, recopile y registre los datos de temperatura en un intervalo de tiempo fijo (como 1 s), y luego use dos puntos Calcule los valores de K, T y τ usando la fórmula de cálculo.
K = (y(∞) - y(0))/(Δu
T = 1,5*(t(0,632) - t(0,28)
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τ = 1,5 * (?t(0,28) - t(0,632)/3).
Nota: (1), y(0) es el valor de temperatura ambiente e y(∞) es el valor de temperatura después de que la temperatura se estabiliza.
(2), Δy =?y(∞) - y(0).
(3), t (0,28) es el valor de tiempo para que la temperatura ambiente aumente a y (0) +0,28*?Δy.
(4), t (0,632) es el valor de tiempo para que la temperatura ambiente aumente a y (0) +0,632* Δy.
3. Método de cálculo de fórmula 2
El principio es el mismo que el Método de cálculo de fórmula 1, excepto que los puntos de referencia seleccionados son diferentes. Los puntos de referencia seleccionados aquí son t (0,39). y t (0.632), la fórmula de cálculo de K es la misma que la del método de cálculo de fórmula 1. La siguiente es la fórmula de cálculo de T y τ:
T = 2*(t (0.632) - t ( 0,28));
τ = 2* ?t(0,28) - ?t(0,632).
3. Determinación de los parámetros P, I, D
1. Método de prueba de simulación Matlab
Ingresando el modelo de control de temperatura y estableciendo el módulo de control PID en Matlab, y luego simule y vea la curva de control de temperatura para determinar los parámetros PID.
2. Método de cálculo de la fórmula
Con base en los datos de temperatura medidos anteriormente, los parámetros PID se calculan mediante la fórmula Z-N o C-C.
3. Método de depuración in situ
Depure los parámetros PID según la experiencia del personal de depuración en la configuración de los parámetros PID y determine los valores de los parámetros PID según el Condiciones de control de temperatura PID del sitio.
A través de la comparación de los tres métodos de ajuste de parámetros PID anteriores, por supuesto, existen otros métodos de ajuste de parámetros PID cuya viabilidad debe verificarse. Personalmente, creo que el mejor parámetro PID es la combinación de los anteriores. Tres métodos de ajuste de parámetros PID El método de ajuste es: primero use el método de cálculo de fórmula para calcular el valor del parámetro PID, luego verifique la situación del parámetro PID ajustado en Matlab y finalmente ajuste de acuerdo con la situación real de control de temperatura en el sitio para finalmente determinar. el valor del parámetro PID.