本帖最后由 coleyao 于 2012-6-7 20:20 编辑
理想的控温曲线很多人都了解是个啥样子,但要是想用PID控温,得到理想的控温曲线就没那么容易了(通常认为延时越大,升温越快就越不容易控制)。
不过有了PID温控仿真器之后,PID温控就变得很简单了,我在附件中列举了在这三种PID控温方式得到较理想控温曲线时的PID参数(这些参数在升温速率快慢、延时长短、设定温度距离环境温度远近等各种场合适应性较广),大家有空可以自己确认一下(仿真器中温度采集和控温的周期均为1秒)或者亦可尝试寻找一下各种PID控制方式下最佳的PID参数,这三种PID控制方式我个人觉得经典式PID效果最差,尽管在大延时,高升温速率下也能稳定,但控温时间长,波动较大;位置式PID次之,在升温速率30度每分钟,延时达20秒时仍有较理想的控温曲线,缺点是继续增加升温速率或延时时间则会出现振荡;增量式PID最佳,在升温速率40度每分钟,延时达20秒时仍有较理想的控温曲线,缺点同位置式PID(当然这些是我通过仿真软件得到的结论,本人并没有用增量式或位置式PID解决过实际问题,写这个仿真软件的目的一方面是为了交流和学习,另一方面是为了将PID控制的效果和其它方法如PreF_v方法作个比较,我目前在温控系统中实际用过的是改进型的PreF_v方法)。
当然,我个人的看法是没有最好,只有更好,使用PreF_v控制方法(仅有两个参数PreK和FdK需要调整,并且本身就是时域的方法,而不是像PID那样用频域方法解决时域问题)在升温速率达到70度每分钟,延时达100秒时仍能得到较理想的控温曲线。(注:仿真软件在51分论坛上可以下载,效果请各网友自行评估。)
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看到了你引用的公式: U(k+1) = U(k) + ( KP*E(k) - KI*E(k-1) + KD*E(k-2) )
这个公式不是标准的用增量表示的位置式公式,可能是某人的经验公式。
标准PID公式:U(k)=U(k-1)+Kp*[E(k)-E(k-1)]+Ki*E(k)+Kd*[E(k)-2*E(k-1)+E(k-2)],U(k)是绝对量,适用于执行机构需要全量的场合。若去掉公式中的U(k-1),U(k)输出的是增量,适用于执行机构需要增量的场合。
U(k+1) = U(k) + ( KP*E(k) - KI*E(k-1) + KD*E(k-2) )
上式有问题,探讨一下。首先, ( KP*E(k) - KI*E(k-1) + KD*E(k-2) )计算的不是增量。
积分项符号是负的,与常识不符。设K(k-1)>0,说明实际值尚未达到给定值,此项值却是削弱总控制作用。
微分项一定要有差分计算,才能算微分。
比例项也不是E(k)的差分。
总之,这个公式在我看来是对E(k)的三个采样值作了加权处理,然后得出一个控制。不能称之为PID,也许对于温度控制可以用用。
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