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微機自動控制高低溫試驗箱的溫度控制研究

2013-07-09 08:26:57

 

  微機自動控制高低溫試驗箱溫度控制研究

   對于高低溫試驗箱控制系統,其被控對象為一階慣性加純滯后環節。為了實際調節方便,仍然采用常用的PID算法實現溫度控制,但在整個控制過程中,對PID參數的整定進行了認真分析,并設計了一種PID參數生成器,使系統的溫度控制效果得到很大改善。

  高低溫試驗箱試驗過程中的溫度控制是按設定曲線進行的,如圖4—l所示。該圖是一個試驗曲線實例,共包含4個控溫段:上升段Tl、恒溫段T2、降溫段T3和恒溫段T4。顯然,為使實際的控溫曲線跟蹤好設定曲線,且保證在T2和T4段系統無差,達到系統要求的控溫精度,PID算法的參數整定十分關鍵。由于高低溫試驗箱的溫度對象參數既要隨著試件的種類和多少改變,也要隨著投入的加熱器和制冷機組多少而改變,在整定PID參數時要根據不同情況加以調整。為此,設計了一個溫度控制PID參數生成器 ,用來根據不同的控溫段和試驗情況來生成不同的PID參數。設第n個控溫段的PID參數分別為Pn 、In 和Dn ,則該控溫段的控制參數由下列矩陣確定: 

式(4—l)

微機自動控制高低溫試驗箱的溫度控制研究式(4—l)

   圖4—l 設定溫度曲線圖

微機自動控制高低溫試驗箱的溫度控制研究圖4—l 設定溫度曲線圖

   式(4—l)中,P0,I0和D0分別為系統的基本 PID參數;Fn(P),Fn(I)和Fn(D)分別為第n個溫控段與試驗情況相關的P、I和D參數的系數函數。 基于PID參數生成器的實現,通過上位PC機編程很容易實現,當然,一些相關參數還是要通過實際系統的調試獲得。另外,實際應用中我們采用增量式算法,而輸出采用位式輸出,即在時間周期T內,按照PID輸出的歸一化結果(0~l)去控制SSR的導通時間,從而實現溫度的調節 。高低溫試驗箱溫度控制系統的控制原理如圖4—2所示,Ts為設定溫度;Tf為實際溫度。

圖4—2試驗箱溫度控制原理圖

微機自動控制高低溫試驗箱的溫度控制研究圖4—2試驗箱溫度控制原理圖

本篇:微機自動控制高低溫試驗箱溫度控制研究

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文章來源:南京炯雷儀器設備有限公司  網址:http://www.lagunacresthomes.com

    關鍵詞 高低溫試驗箱;溫度控制;微機自動控制系統  

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