溫控演算法
① 溫控儀pid怎樣設置,或者是怎樣計算的
溫控儀的溫度控制採用PID演算法,一般自整定調節PID參數,如果溫控效果不理想,可以手動微調。
② 用PLC實現PID的溫度控制演算法
這個的看型號,西門子200的PLC你就得自己編演算法,自己算PID參數,而三菱FX或台達DVP的PLC,PID里本身就有自整定功能,直接使用就行了,不過自整定後控溫精度不是很好,畢竟不是專門控溫的,和溫控表差的還是很多。
望採納。。。。
③ pid溫控演算法到底是怎樣的
PID是一種微積分演算法,會根據溫度的變化和時間的聯系一起來控制的,比較人性化和節能。
④ 溫度控制系統的經典控制演算法有哪些
目前在工業領域實際應用中,溫度控制系統經典控制演算法主要是 「 PID 」演算法。只是不同廠家會結合自身經驗,在標准PID控制演算法的基礎上,作些修改。
北京賽德恆--您身邊的控溫專家!
⑤ 求基於單片機溫控的PID演算法程序,謝謝啊!!!!
//溫控PID程序
#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#include<math.h>
#include<string.h>
struct PID {
unsigned int SetPoint; // 設定目標 Desired Value
unsigned int Proportion; // 比例常數 Proportional Const
unsigned int Integral; // 積分常數 Integral Const
unsigned int Derivative; // 微分常數 Derivative Const
unsigned int LastError; // Error[-1]
unsigned int PrevError; // Error[-2]
unsigned int SumError; // Sums of Errors
};
struct PID spid; // PID Control Structure
unsigned int rout; // PID Response (Output)
unsigned int rin; // PID Feedback (Input)
sbit data1=P1^0;
sbit clk=P1^1;
sbit plus=P2^0;
sbit subs=P2^1;
sbit stop=P2^2;
sbit output=P3^4;
sbit DQ=P3^3;
unsigned char flag,flag_1=0;
unsigned char high_time,low_time,count=0;//占空比調節參數
unsigned char set_temper=35;
unsigned char temper;
unsigned char i;
unsigned char j=0;
unsigned int s;
/***********************************************************
延時子程序,延時時間以12M晶振為准,延時時間為30us×time
***********************************************************/
void delay(unsigned char time)
{
unsigned char m,n;
for(n=0;n<time;n++)
for(m=0;m<2;m++){}
}
/***********************************************************
寫一位數據子程序
***********************************************************/
void write_bit(unsigned char bitval)
{
EA=0;
DQ=0; /*拉低DQ以開始一個寫時序*/
if(bitval==1)
{
_nop_();
DQ=1; /*如要寫1,則將匯流排置高*/
}
delay(5); /*延時90us供DA18B20采樣*/
DQ=1; /*釋放DQ匯流排*/
_nop_();
_nop_();
EA=1;
}
/***********************************************************
寫一位元組數據子程序
***********************************************************/
void write_byte(unsigned char val)
{
unsigned char i;
unsigned char temp;
EA=0;
TR0=0;
for(i=0;i<8;i++) /*寫一位元組數據,一次寫一位*/
{
temp=val>>i; /*移位操作,將本次要寫的位移到最低位*/
temp=temp&1;
write_bit(temp); /*向匯流排寫該位*/
}
delay(7); /*延時120us後*/
// TR0=1;
EA=1;
}
/***********************************************************
讀一位數據子程序
***********************************************************/
unsigned char read_bit()
{
unsigned char i,value_bit;
EA=0;
DQ=0; /*拉低DQ,開始讀時序*/
_nop_();
_nop_();
DQ=1; /*釋放匯流排*/
for(i=0;i<2;i++){}
value_bit=DQ;
EA=1;
return(value_bit);
}
/***********************************************************
讀一位元組數據子程序
***********************************************************/
unsigned char read_byte()
{
unsigned char i,value=0;
EA=0;
for(i=0;i<8;i++)
{
if(read_bit()) /*讀一位元組數據,一個時序中讀一次,並作移位處理*/
value|=0x01<<i;
delay(4); /*延時80us以完成此次都時序,之後再讀下一數據*/
}
EA=1;
return(value);
}
/***********************************************************
復位子程序
***********************************************************/
unsigned char reset()
{
unsigned char presence;
EA=0;
DQ=0; /*拉低DQ匯流排開始復位*/
delay(30); /*保持低電平480us*/
DQ=1; /*釋放匯流排*/
delay(3);
presence=DQ; /*獲取應答信號*/
delay(28); /*延時以完成整個時序*/
EA=1;
return(presence); /*返回應答信號,有晶元應答返回0,無晶元則返回1*/
}
/***********************************************************
獲取溫度子程序
***********************************************************/
void get_temper()
{
unsigned char i,j;
do
{
i=reset(); /*復位*/
}while(i!=0); /*1為無反饋信號*/
i=0xcc; /*發送設備定位命令*/
write_byte(i);
i=0x44; /*發送開始轉換命令*/
write_byte(i);
delay(180); /*延時*/
do
{
i=reset(); /*復位*/
}while(i!=0);
i=0xcc; /*設備定位*/
write_byte(i);
i=0xbe; /*讀出緩沖區內容*/
write_byte(i);
j=read_byte();
i=read_byte();
i=(i<<4)&0x7f;
s=(unsigned int)(j&0x0f);
s=(s*100)/16;
j=j>>4;
temper=i|j; /*獲取的溫度放在temper中*/
}
/*====================================================================================================
Initialize PID Structure
=====================================================================================================*/
void PIDInit (struct PID *pp)
{
memset ( pp,0,sizeof(struct PID));
}
/*====================================================================================================
PID計算部分
=====================================================================================================*/
unsigned int PIDCalc( struct PID *pp, unsigned int NextPoint )
{
unsigned int dError,Error;
Error = pp->SetPoint - NextPoint; // 偏差
pp->SumError += Error; // 積分
dError = pp->LastError - pp->PrevError; // 當前微分
pp->PrevError = pp->LastError;
pp->LastError = Error;
return (pp->Proportion * Error // 比例項
+ pp->Integral * pp->SumEror // 積分項
+ pp->Derivative * dError); // 微分項
}
/***********************************************************
溫度比較處理子程序
***********************************************************/
compare_temper()
{
unsigned char i;
if(set_temper>temper)
{
if(set_temper-temper>1)
{
high_time=100;
low_time=0;
}
else
{
for(i=0;i<10;i++)
{ get_temper();
rin = s; // Read Input
rout = PIDCalc ( &spid,rin ); // Perform PID Interation
}
if (high_time<=100)
high_time=(unsigned char)(rout/800);
else
high_time=100;
low_time= (100-high_time);
}
}
else if(set_temper<=temper)
{
if(temper-set_temper>0)
{
high_time=0;
low_time=100;
}
else
{
for(i=0;i<10;i++)
{ get_temper();
rin = s; // Read Input
rout = PIDCalc ( &spid,rin ); // Perform PID Interation
}
if (high_time<100)
high_time=(unsigned char)(rout/10000);
else
high_time=0;
low_time= (100-high_time);
}
}
// else
// {}
}
/*****************************************************
T0中斷服務子程序,用於控制電平的翻轉 ,40us*100=4ms周期
******************************************************/
void serve_T0() interrupt 1 using 1
{
if(++count<=(high_time))
output=1;
else if(count<=100)
{
output=0;
}
else
count=0;
TH0=0x2f;
TL0=0xe0;
}
/*****************************************************
串列口中斷服務程序,用於上位機通訊
******************************************************/
void serve_sio() interrupt 4 using 2
{
/* EA=0;
RI=0;
i=SBUF;
if(i==2)
{
while(RI==0){}
RI=0;
set_temper=SBUF;
SBUF=0x02;
while(TI==0){}
TI=0;
}
else if(i==3)
{
TI=0;
SBUF=temper;
while(TI==0){}
TI=0;
}
EA=1; */
}
void disp_1(unsigned char disp_num1[6])
{
unsigned char n,a,m;
for(n=0;n<6;n++)
{
// k=disp_num1[n];
for(a=0;a<8;a++)
{
clk=0;
m=(disp_num1[n]&1);
disp_num1[n]=disp_num1[n]>>1;
if(m==1)
data1=1;
else
data1=0;
_nop_();
clk=1;
_nop_();
}
}
以前收藏的一個程序,與你分享一下,希望對你有用、
⑥ pid_PWM 溫控pwm 利用pid演算法
PID演算法本身是很簡單的,你隨便找本講PID的書,大膽的把公式抄上,肯定就能用。
至於好用不好用的問題,在於另外兩點,
第一是你用的參數的精度問題,如果你全部用浮點數來計算,當然不會出錯,但程序可能會很大,可能大到你無法接受(看你用的什麼晶元了),如果你用短整,或者長整來做,那麼小數點後面的精度會被丟棄,嚴重的時候,你有演算法無法正常運行。一般是用定點數來做,說白了就是用整數做,但整數1不要代表1度,而是代表0.1度,0.01度,或者16分之一度,具體的你自己來約定。
第二,是關於PID的幾個參數的整定問題,這個需要經驗,網上可以找到一些口訣,但具體操作還是要經驗的。整定好的PID才是能用的PID,整定不好,溫度就會失控。
回到你的問題,你需要先決定你的輸出的精度,比如你的PWM輸出是幾位精度的,可能是8位,也可能是10位,假設是10位,那麼輸出是大值就是1023,最小值是0。你套上公式計算,像這樣,以浮點數為例
EK_1 = EK;
Ek = settemp - runtemp;
Up = Ek * KP; // KP 是設定的比例系數,需要整定
Ui = Ui + Ek * Ki;
Ud = ( EK - EK_1 ) * Kd;
Upid = Uk + Ui + Ud;
整定KP, Ki, Kd,使Upid 的范圍在+/-1.0范圍,
最後
PWM_Out( Upid * 1024 );
⑦ PID演算法溫控C語言
1. PID調試步驟
沒有一種控制演算法比PID調節規律更有效、更方便的了。現在一些時髦點的調節器基本源自PID。甚至可以這樣說:PID調節器是其它控制調節演算法的媽。
為什麼PID應用如此廣泛、又長久不衰?
因為PID解決了自動控制理論所要解決的最基本問題,既系統的穩定性、快速性和准確性。調節PID的參數,可實現在系統穩定的前提下,兼顧系統的帶載能力和抗擾能力,同時,在PID調節器中引入積分項,系統增加了一個零積點,使之成為一階或一階以上的系統,這樣系統階躍響應的穩態誤差就為零。
由於自動控制系統被控對象的千差萬別,PID的參數也必須隨之變化,以滿足系統的性能要求。這就給使用者帶來相當的麻煩,特別是對初學者。下面簡單介紹一下調試PID參數的一般步驟:
1.負反饋
自動控制理論也被稱為負反饋控制理論。首先檢查系統接線,確定系統的反饋為負反饋。例如電機調速系統,輸入信號為正,要求電機正轉時,反饋信號也為正(PID演算法時,誤差=輸入-反饋),同時電機轉速越高,反饋信號越大。其餘系統同此方法。
2.PID調試一般原則
a.在輸出不振盪時,增大比例增益P。
b.在輸出不振盪時,減小積分時間常數Ti。
c.在輸出不振盪時,增大微分時間常數Td。
3.一般步驟
a.確定比例增益P
確定比例增益P 時,首先去掉PID的積分項和微分項,一般是令Ti=0、Td=0(具體見PID的參數設定說明),使PID為純比例調節。輸入設定為系統允許的最大值的60%~70%,由0逐漸加大比例增益P,直至系統出現振盪;再反過來,從此時的比例增益P逐漸減小,直至系統振盪消失,記錄此時的比例增益P,設定PID的比例增益P為當前值的60%~70%。比例增益P調試完成。
b.確定積分時間常數Ti
比例增益P確定後,設定一個較大的積分時間常數Ti的初值,然後逐漸減小Ti,直至系統出現振盪,之後在反過來,逐漸加大Ti,直至系統振盪消失。記錄此時的Ti,設定PID的積分時間常數Ti為當前值的150%~180%。積分時間常數Ti調試完成。
c.確定積分時間常數Td
積分時間常數Td一般不用設定,為0即可。若要設定,與確定 P和Ti的方法相同,取不振盪時的30%。
d.系統空載、帶載聯調,再對PID參數進行微調,直至滿足要求。
2.PID控制簡介
目前工業自動化水平已成為衡量各行各業現代化水平的一個重要標志。同時,控制理論的發展也經歷了古典控制理論、現代控制理論和智能控制理論三個階段。智能控制的典型實例是模糊全自動洗衣機等。自動控制系統可分為開環控制系統和閉環控制系統。一個控制系統包括控制器、感測器、變送器、執行機構、輸入輸出介面。控制器的輸出經過輸出介面、執行機構,加到被控系統上;控制系統的被控量,經過感測器,變送器,通過輸入介面送到控制器。不同的控制系統,其感測器、變送器、執行機構是不一樣的。比如壓力控制系統要採用壓力感測器。電加熱控制系統的感測器是溫度感測器。目前,PID控制及其控制器或智能PID控制器(儀表)已經很多,產品已在工程實際中得到了廣泛的應用,有各種各樣的PID控制器產品,各大公司均開發了具有PID參數自整定功能的智能調節器(intelligent regulator),其中PID控制器參數的自動調整是通過智能化調整或自校正、自適應演算法來實現。有利用PID控制實現的壓力、溫度、流量、液位控制器,能實現PID控制功能的可編程控制器(PLC),還有可實現PID控制的PC系統等等。 可編程式控制制器(PLC) 是利用其閉環控制模塊來實現PID控制,而可編程式控制制器(PLC)可以直接與ControlNet相連,如Rockwell的PLC-5等。還有可以實現PID控制功能的控制器,如Rockwell 的Logix產品系列,它可以直接與ControlNet相連,利用網路來實現其遠程式控制制功能。
1、開環控制系統
開環控制系統(open-loop control system)是指被控對象的輸出(被控制量)對控制器(controller)的輸出沒有影響。在這種控制系統中,不依賴將被控量反送回來以形成任何閉環迴路。
2、閉環控制系統
閉環控制系統(closed-loop control system)的特點是系統被控對象的輸出(被控制量)會反送回來影響控制器的輸出,形成一個或多個閉環。閉環控制系統有正反饋和負反饋,若反饋信號與系統給定值信號相反,則稱為負反饋( Negative Feedback),若極性相同,則稱為正反饋,一般閉環控制系統均採用負反饋,又稱負反饋控制系統。閉環控制系統的例子很多。比如人就是一個具有負反饋的閉環控制系統,眼睛便是感測器,充當反饋,人體系統能通過不斷的修正最後作出各種正確的動作。如果沒有眼睛,就沒有了反饋迴路,也就成了一個開環控制系統。另例,當一台真正的全自動洗衣機具有能連續檢查衣物是否洗凈,並在洗凈之後能自動切斷電源,它就是一個閉環控制系統。
3、階躍響應
階躍響應是指將一個階躍輸入(step function)加到系統上時,系統的輸出。穩態誤差是指系統的響應進入穩態後,系統的期望輸出與實際輸出之差。控制系統的性能可以用穩、准、快三個字來描述。穩是指系統的穩定性(stability),一個系統要能正常工作,首先必須是穩定的,從階躍響應上看應該是收斂的;準是指控制系統的准確性、控制精度,通常用穩態誤差來(Steady-state error)描述,它表示系統輸出穩態值與期望值之差;快是指控制系統響應的快速性,通常用上升時間來定量描述。
4、PID控制的原理和特點
在工程實際中,應用最為廣泛的調節器控制規律為比例、積分、微分控制,簡稱PID控制,又稱PID調節。PID控制器問世至今已有近70年歷史,它以其結構簡單、穩定性好、工作可靠、調整方便而成為工業控制的主要技術之一。當被控對象的結構和參數不能完全掌握,或得不到精確的數學模型時,控制理論的其它技術難以採用時,系統控制器的結構和參數必須依靠經驗和現場調試來確定,這時應用PID控制技術最為方便。即當我們不完全了解一個系統和被控對象,或不能通過有效的測量手段來獲得系統參數時,最適合用PID控制技術。PID控制,實際中也有PI和PD控制。PID控制器就是根據系統的誤差,利用比例、積分、微分計算出控制量進行控制的。
比例(P)控制
比例控制是一種最簡單的控制方式。其控制器的輸出與輸入誤差信號成比例關系。當僅有比例控制時系統輸出存在穩態誤差(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的積分成正比關系。對一個自動控制系統,如果在進入穩態後存在穩態誤差,則稱這個控制系統是有穩態誤差的或簡稱有差系統(System with Steady-state Error)。為了消除穩態誤差,在控制器中必須引入「積分項」。積分項對誤差取決於時間的積分,隨著時間的增加,積分項會增大。這樣,即便誤差很小,積分項也會隨著時間的增加而加大,它推動控制器的輸出增大使穩態誤差進一步減小,直到等於零。因此,比例+積分(PI)控制器,可以使系統在進入穩態後無穩態誤差。
微分(D)控制
在微分控制中,控制器的輸出與輸入誤差信號的微分(即誤差的變化率)成正比關系。 自動控制系統在克服誤差的調節過程中可能會出現振盪甚至失穩。其原因是由於存在有較大慣性組件(環節)或有滯後(delay)組件,具有抑制誤差的作用,其變化總是落後於誤差的變化。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,抑制誤差的作用就應該是零。這就是說,在控制器中僅引入「比例」項往往是不夠的,比例項的作用僅是放大誤差的幅值,而目前需要增加的是「微分項」,它能預測誤差變化的趨勢,這樣,具有比例+微分的控制器,就能夠提前使抑制誤差的控製作用等於零,甚至為負值,從而避免了被控量的嚴重超調。所以對有較大慣性或滯後的被控對象,比例+微分(PD)控制器能改善系統在調節過程中的動態特性。
5、PID控制器的參數整定
PID控制器的參數整定是控制系統設計的核心內容。它是根據被控過程的特性確定PID控制器的比例系數、積分時間和微分時間的大小。PID控制器參數整定的方法很多,概括起來有兩大類:一是理論計算整定法。它主要是依據系統的數學模型,經過理論計算確定控制器參數。這種方法所得到的計算數據未必可以直接用,還必須通過工程實際進行調整和修改。二是工程整定方法,它主要依賴工程經驗,直接在控制系統的試驗中進行,且方法簡單、易於掌握,在工程實際中被廣泛採用。PID控制器參數的工程整定方法,主要有臨界比例法、反應曲線法和衰減法。三種方法各有其特點,其共同點都是通過試驗,然後按照工程經驗公式對控制器參數進行整定。但無論採用哪一種方法所得到的控制器參數,都需要在實際運行中進行最後調整與完善。現在一般採用的是臨界比例法。利用該方法進行 PID控制器參數的整定步驟如下:(1)首先預選擇一個足夠短的采樣周期讓系統工作;(2)僅加入比例控制環節,直到系統對輸入的階躍響應出現臨界振盪,記下這時的比例放大系數和臨界振盪周期;(3)在一定的控制度下通過公式計算得到PID控制器的參數。
3.PID控制器參數的工程整定,各種調節系統中PID參數經驗數據以下可參照:
溫度T: P=20~60%,T=180~600s,D=3-180s
壓力P: P=30~70%,T=24~180s,
液位L: P=20~80%,T=60~300s,
流量L: P=40~100%,T=6~60s。
4. PID常用口訣:
參數整定找最佳,從小到大順序查
先是比例後積分,最後再把微分加
曲線振盪很頻繁,比例度盤要放大
曲線漂浮繞大灣,比例度盤往小扳
曲線偏離回復慢,積分時間往下降
曲線波動周期長,積分時間再加長
曲線振盪頻率快,先把微分降下來
動差大來波動慢。微分時間應加長
理想曲線兩個波,前高後低4比1
一看二調多分析,調節質量不會低
參考資料:http://www.yuanqijian.com/bbs/htmled_topic.php?topi_id=64489
⑧ 請教溫控PID增量型演算法公式
南京星德機械提供:增量式PID控制演算法
當執行機構需要的不是控制量的絕對值,而是控制量的增量(例如去驅
動步進電動機)時,需要用PID的「增量演算法」。
⑨ 溫控儀pid怎樣設置,或者是怎樣計算的。
系統功率越大,熱容量越小。
p1值越小。p2越小,積分作用越明顯。
rt越小,響應越快。
對於多數系統,調整rt、P1參數即可獲得滿意的效果。
對於多數系統,P1的取值范圍在千位數,P2的取值范圍在百位數,rt的取值范圍在十位數或百位數, 一般可先取P1=2000,P2=200,rt=100進行試驗,然後根據輸出百分比來調整。
在調整參數時,調整范圍應先從大到小。若出現2.1現象可把P1由2000調為1000,把rt由100調為200,如果調整後的控制效果如2.2,則說明P1的取值在1000-2000之間,rt取值在100-200之間。逐漸減小調整范圍,即可得到理想的參數。
由於儀表採用的是模糊PID控制演算法,輸出百分比的變化是振盪式的,因此觀察輸出百分比的變化趨勢應以總體趨勢為准。輸出百分比變化時的振盪幅度大小主要是由P1決定的,P1越大,振盪的幅度越大。