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高低溫試驗(yàn)箱

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>>關(guān)于高低溫試驗(yàn)箱溫度控制采用PID控制的注釋
關(guān)于高低溫試驗(yàn)箱溫度控制采用PID控制的注釋

時(shí)間:2015/3/20 8:26:36
 
    PID是一種它是一個(gè)數(shù)學(xué)物理術(shù)語(yǔ),常用于工程自動(dòng)化控制:例如溫控儀表。目前工業(yè)自動(dòng)化水平已成為衡量各行各業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要標(biāo)志。PID是比例,積分,微分的縮寫。高低溫試驗(yàn)箱的工作模式是冷熱平衡方式,利用比例、 積分、微分計(jì)算出控制量進(jìn)行控制加熱量的輸出,最終達(dá)到一種溫度在規(guī)定范圍內(nèi)的穩(wěn)定。高低溫試驗(yàn)箱需要使用溫控儀表進(jìn)行控制,現(xiàn)在的溫控儀表一般都采用PID智能控制,所以你就會(huì)在高低溫試驗(yàn)箱的參數(shù)里看到采用XX牌儀表,具有PID控制。
    比例(P)控制
    比例控制是一種最簡(jiǎn)單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)成比例關(guān)系。當(dāng)僅有比例控制時(shí)系統(tǒng)輸出存在穩(wěn)態(tài)誤差(Steady-state error)。
    積分(I)控制
    在積分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的積分成正比關(guān)系。對(duì)一個(gè)自動(dòng)控制系統(tǒng),如果在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后存在穩(wěn)態(tài)誤差,則稱這個(gè)控制系統(tǒng)是有穩(wěn)態(tài)誤差的 或簡(jiǎn)稱有差系統(tǒng)(System with Steady-state Error)。為了消除穩(wěn)態(tài)誤差,在控制器中必須引入“積分項(xiàng)”。積分項(xiàng)對(duì)誤差取決于時(shí)間的積分,隨著時(shí)間的增加,積分項(xiàng)會(huì)增大。這樣,即便誤差很小,積 分項(xiàng)也會(huì)隨著時(shí)間的增加而加大,它推動(dòng)控制器的輸出增大使穩(wěn)態(tài)誤差進(jìn)一步減小,直到接近于零。因此,比例+積分(PI)控制器,可以使系統(tǒng)在進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后幾乎無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差。
    微分(D)控制
    在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號(hào)的微分(即誤差的變化率)成正比關(guān)系。自動(dòng)控制系統(tǒng)在克服誤差的調(diào)節(jié)過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)振蕩甚至失穩(wěn)。其原因是由于存在有較大慣性組件(環(huán)節(jié))或有滯后(delay)組件,具有抑制誤差的作用, 其變化總是落后于誤差的變化。解決的辦法是使抑制誤差的作用的變化“超前”,即在誤差接近零時(shí),抑制誤差的作用就應(yīng)該是零。這就是說(shuō),在控制器中僅引入 “比例”項(xiàng)往往是不夠的,比例項(xiàng)的作用僅是放大誤差的幅值,而需要增加的是“微分項(xiàng)”,它能預(yù)測(cè)誤差變化的趨勢(shì),這樣,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控制作用等于零,甚至為負(fù)值,從而避免了被控量的嚴(yán)重超調(diào)。所以對(duì)有較大慣性或滯后的被控對(duì)象,比例+微分(PD)控制器能改善系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中的動(dòng)態(tài)特性。
 
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