温度的PID控制及程序示例

有些人发现偏差就要调积分温度pid控制 pwm输出，偏差存在有可能是系统调节缓慢，比例作用也有可能影响，如果积分作用盖过了比例作用，那么这个系统就很难稳定。调节仪表可以按照调节规律的不同而分为比例调节器、比例积分调节器、比例微分调节器和三作用调节器。调节器的基本调节规律有位式调节(其中以双位调节比较常用)、比例调节(p)、积分调节(i)、微分调节(d)及其组合，如比例积分(pi)、比例微分(pd)、比例积分微分(pid)。

偏差变化越快， 则产生的阻止作用越大。 从分析看出， 微分作用的特点是：加入微分调节将有助于减小超调量， 克服震荡， 使系统趋于稳定。 他加快了系统的动作速度， 减小调整的时间， 从而改善了 系统的动态性能。 三． PID 算法： 由时域的公式离散化后可得如下公式：y(k) = y(k-1)+(Kp+Ki+Kd)*e(k)-(Kp +2*Kd)*e(k-1) + Kd*e(k-2) y(k) 为当前输出的控制信号(需要转化为 PWM 形式) y(k-1)为前一次输出的控制信号 e(k) 为当前的温差（设定值与检测值的插值） e(k-1) 为一次前的温差 e(k-2) 为二次前的温差 Kp 为比例系数 Ki = Kp*T/TiT 为采样周期 Kd = Kp*Td/T 四． PID 参数整定（确定 Kp,Ts,Ti,Td）： 温度控制适合衰减曲线法， 需要根据多次采样的数据画出响应曲线。 所以需要通过串口将采样时间 t, 输出 y(t) 记录下来， 方便分析。 1) 、 不加入算法， 系统全速加热， 从常温加热到较高的温度的时间为 Tk, 则采样时间一般设为 T = Tk/10。

2) 、 置调节器积分时间 TI=∞， 微分时间 TD=0， 即只加比例算法：y(k) = y(k-1) +Kp*e(k)比例带 δ 置于较大的值。 将系统投入运行。 （δ = 1/Kp）3) 、 待系统工作稳定后， 对设定值作阶跃扰动， 然后观察系统的响应。 若响应振荡衰减太快， 就减小比例带； 反之，则增大比例带。 如此反复温度pid控制 pwm输出， 直到出现如图所示的衰减比为4： 1的振荡过程时， 记录此时的 δ 值（设为 δ S）， 以及 TS的值（如图中所示）。 当采用衰减比为10： 1振荡过程时， 应用上升时间 Tr 替代 振荡周期 TS 计算。系统衰减振荡曲线 图中， TS 为衰减振荡周期， Tr 为响应上升时间。据表中所给的经验公式计算 δ 、 TI 及 TD 的参数。 表衰减曲线法整定计算公式整定参数 衰减率 ψ 调节规律 δ(1/Kp) T I T D 0. 75 P δ S 1. 2 δ S 0. 8 δ S δ S 1. 2 δ S 0. 8 δ SPI 0. 5T S PID 0. 3T S 0. 1T S 0. 9 PPI 2T r PID 1. 2T r 0. 4T r大致计算出 Kp,Ti,Td 后代入公式， 然后完善算法。

11.关于参数：pv,iv,dv(此三个参数可通过自整定得到）,itv（积分限幅，该值越小，超调越小，但有可能使温度控制出现静差）spv,piv（以上两参数无用）,alv（超温报警偏差设定值，温度超过设定值加该值，报警输出，切断加热电源和风机）tv（pid控制周期）,btv（零位修正值，在零位的时候，实际温度与测量温度相差多少，就设定多少）,pkv（满度修正值修正公式：（实际温度-测量温度）*4000/测量温度--）pkv),ukv (密码锁，当设定为18时，才允许参数修改).。参数设置，等待5秒钟自动保存退出、加热，用加温水温键修改温度上限的值（出厂50、设置定时加热时间，则时定小时数06（范围00-23），定时加热功能取消，以后每天的上午8点都会启动定时加水。若要取消定时加水，定时加水功能取消、传感器灵敏度调节、保温，听到“滴”一声后，定时在每天下午4点加热，重复按加温水温键即可设置定时加热的时间，显示温度的两位数码和“定时加水”指示灯开始同时闪烁，利用↑上升，设置范围50-100％），因此用户不必作任何操作，如在上午10点的时候设置，以后每天的下午4点都会自动定时加热、循环键可启动对应功能，重复按加水水位键即可设置定时加水的时间，则设定小时数20（范围00-23），利用←左移太阳能控制器设置上水方法、加热。

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