我在做基于增量式PID控制算法的恒温控制系统,请问PID算法的输出值怎么用? -

标题: 我在做基于增量式PID控制算法的恒温控制系统,请问PID算法的输出值怎么用? [打印本页]

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-15 10:03
标题: 我在做基于增量式PID控制算法的恒温控制系统,请问PID算法的输出值怎么用?
我在做基于增量式PID控制算法的恒温控制系统，请问PID算法的输出值怎么用？用在什么地方？维持温度恒定的相关代码怎么编写？

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作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-15 20:31
希望提供参考代码

作者: yzwzfyz 时间: 2022-5-16 11:17
开关量控制的加热器，用PID控制不是太好的，建议改成可控硅之类的连续量控制电路。

你先不要考滤PID，就设计的这个加热模式，如何给出控制信号。
0加热，1 停止。
加多久？停止多久？就是你要得到的达案。
分得细，继电器不停也开、关，时间不长，触点就完完了。
分得粗，控制精度就差。
人所不及，写个程序，美其名曰【PID】，又能何如。

作者: wufa1986 时间: 2022-5-16 11:41
继电器没必要PID，相反要设置一个区间，防止频繁动作

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-16 15:03

yzwzfyz 发表于 2022-5-16 11:17
开关量控制的加热器，用PID控制不是太好的，建议改成可控硅之类的连续量控制电路。

你先不要考滤PID，就 ...

多谢前辈指点。
我明明是电子信息工程专业的，不学电力电子技术、继电器等强电和自动控制原理，那位指导非要定这个设计高低温测试箱的课题，前几天给他看了我写的文档他居然没给我指出来，这学期一句指导都不给，问他也是回答的含含糊糊。
我在网上看到继电器和可控硅两种驱动电路，觉得继电器更好理解，就直接拿来用了，没想到......。
我现在该怎么办？

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-16 17:13

yzwzfyz 发表于 2022-5-16 11:17
开关量控制的加热器，用PID控制不是太好的，建议改成可控硅之类的连续量控制电路。

你先不要考滤PID，就 ...

任务书上说要设计温度控制算法，所以我必须得用到控制算法。我是参考人家的文档(基于PID的恒温控制系统)做的，他是用的可控硅驱动加热器和制冷器的电路。我现在一定要改成他那样的可控硅电路吗？

作者: yzwzfyz 时间: 2022-5-17 09:57
可控硅电路有个好处就是导通角决定电压，也即决定加热的能量大小。
所以，控制导通角（时间）就控制了温度。
控制思想：
给出一个控制角TR，采回温度值，与目标值进行比较得到差值DT：
相同：保持TR。
小了：减小触发角，即增大电压。
大了：增小触发角，即增大电压。
你可以用PID，完成这个控制思想。

作者: lkc8210 时间: 2022-5-17 10:39

吴钩霜雪发表于 2022-5-16 17:13
任务书上说要设计温度控制算法，所以我必须得用到控制算法。我是参考人家的文档(基于PID的恒温控制系统) ...

可以改用固态继电器(帶过零)，使用方法差不多，但可以高速通断
PID的输出可以当作是一个通断时间百分比，如在10ms的周期内通电多久

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-17 14:15

lkc8210 发表于 2022-5-17 10:39
可以改用固态继电器(帶过零)，使用方法差不多，但可以高速通断
PID的输出可以当作是一个通断时间百分比 ...

我那个图上是普通继电器吗？

作者: Hephaestus 时间: 2022-5-17 15:00

Microcontroller Based Temperature Monitoring & Control, Elsevier (2002).pdf (7.42 MB, 下载次数: 54)
看此书9.3~9.7章，9.6可以跳过不看。如果还有什么问题，到论坛上问我。

另外，鄙视下某些只会可控硅调角的小白，这种方式干扰很强，能不用就要尽量避免使用。加热系统热惯性很大，如果要用可控硅，可以过零调功，避免电流突变产生的电磁干扰。

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-17 15:07

Hephaestus 发表于 2022-5-17 15:00
看此书9.3~9.7章，9.6可以跳过不看。如果还有什么问题，到论坛上问我。

另外，鄙视下某些只会可控硅调 ...

对于我这次设计，选继电器好还是可控硅好？

作者: lkc8210 时间: 2022-5-17 15:23

吴钩霜雪发表于 2022-5-17 14:15
我那个图上是普通继电器吗？

对～
普通继电器有线圈
固态继电器是内部集成了可控硅

作者: Hephaestus 时间: 2022-5-17 15:34

吴钩霜雪发表于 2022-5-17 15:07
对于我这次

你又不是做产品，意思一下就行了，什么都好。

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-17 16:00

Hephaestus 发表于 2022-5-17 15:34
你又不是做产品，意思一下就行了，什么都好。

照您的意思是说，我就不选用可控硅电路了？
我现在还是用那个普通继电器好，还是用固态继电器好？如果用固态继电器，在Proteus里如何找到它呢？

作者: Hephaestus 时间: 2022-5-17 16:22

吴钩霜雪发表于 2022-5-17 16:00
照您的意思是说，我就不选用可控硅电路了？
我现在还是用那个普通继电器好，还是用固态继电器好？如果用 ...

你要做成实物，固态继电器寿命长的优点才有意义。如果只是仿真，就用普通继电器好了，跟固态的一模一样完全没有任何区别。

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-17 18:42

Hephaestus 发表于 2022-5-17 15:00
看此书9.3~9.7章，9.6可以跳过不看。如果还有什么问题，到论坛上问我。

另外，鄙视下某些只会可控硅调 ...

我用增量式PID控制算法实现温度控制，大概怎么编写程序？算法的输出值又该怎么用？它是一个时间值吗？为什么？

作者: Hephaestus 时间: 2022-5-17 19:03

吴钩霜雪发表于 2022-5-17 18:42
我用增量式PID控制算法实现温度控制，大概怎么编写程序？算法的输出值又该怎么用？它是一个时间值吗？为 ...

§9.7就是怎么编写程序，你连书看都不看？

作者: xuyaqi 时间: 2022-5-17 19:40
根据你画的图，用18b20测温，温度低于给定温度用加热器加热，高于给定温度用制冷片降温，这个系统用脉宽调制（PWM）执行比较好，增量式PID控制算法的输出值应该是在一个周期（比如1秒）中打开加热器或制冷器时间的增量。

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-17 21:09

xuyaqi 发表于 2022-5-17 19:40
根据你画的图，用18b20测温，温度低于给定温度用加热器加热，高于给定温度用制冷片降温，这个系统用脉宽调 ...

增量式PID控制算公式里的偏差单位是摄氏度，各系数中包含时间单位，为什么算法公式最终计算出的值是跟时间或者周期有关？

51hei图片20220517210434.png (3.26 KB, 下载次数: 37)

增量式PID控制算法

作者: yaoyao2022 时间: 2022-5-17 21:40
可以参考论坛的开源焊台代码

作者: Hephaestus 时间: 2022-5-17 22:48

吴钩霜雪发表于 2022-5-17 21:09
增量式PID控制算公式里的偏差单位是摄氏度，各系数中包含时间单位，为什么算法公式最终计算出的值是跟时 ...

既然你已经知道Ki、Kd这两个参数里面包含时间单位，那么为什么要问“为什么算法公式最终计算出的值是跟时间或者周期有关？”这个问题？？？

作者: lkc8210 时间: 2022-5-18 10:14

吴钩霜雪发表于 2022-5-17 21:09
增量式PID控制算公式里的偏差单位是摄氏度，各系数中包含时间单位，为什么算法公式最终计算出的值是跟时 ...

因为计算出来的值是与控制方式相关的
如果你控制的是电压型器件，计算出来的值就是电压(如0~10V)
如果你控制的是电流型器件，计算出来的值就是电流(如4~20mA)
如果你控制的是功率型器件，计算出来的值就是功率
你现在要控制的是继电器，只有开和关
但PID输出的是模拟量
想要把模拟量转为开关量的简单方法就是PWM
所以你算出来的就是时间相关的

作者: lkc8210 时间: 2022-5-18 10:26
而且想要系统稳定，这开关时间一定要短
所以在实操中会选固态继电器(普通继电器在高频开关时触点会很快损坏)
但你现在是仿真，继电器不存在损耗，而且proteus也没有固态继电器模型
如果你是交仿真作业的话，建议在继电器上示意这是固态继电器
如果你是交实物作业的话，一定要固态继电器，否则很大机会不及格

作者: 吴钩霜雪 时间: 2022-5-18 18:56

lkc8210 发表于 2022-5-18 10:26
而且想要系统稳定，这开关时间一定要短
所以在实操中会选固态继电器(普通继电器在高频开关时触点会很快损 ...

多谢前辈指点。我只做仿真。

作者: Hephaestus 时间: 2022-5-18 21:07

lkc8210 发表于 2022-5-17 10:39
可以改用固态继电器(帶过零)，使用方法差不多，但可以高速通断
PID的输出可以当作是一个通断时间百分比 ...

你的回答都自相矛盾，带过零的固态继电器根本控制不了10ms的周期内通电多久，只能控制有多少个10ms导通，有多少个10ms关断。

作者: lkc8210 时间: 2022-5-19 00:07

Hephaestus 发表于 2022-5-18 21:07
你的回答都自相矛盾，带过零的固态继电器根本控制不了10ms的周期内通电多久，只能控制有多少个10ms导通， ...

你说的得对，大意了，上班摸没想清楚就回了
因为是加热冷却系统，惯性很大
带过零的固态继电器可以控制1秒内通过多少个半波(0~100)来达到PID控制

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