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溫度的PID控制知識

                                             溫度的PID控制知識

溫度的PID控制知識：當(dāng)通過熱電偶采集的被測溫度偏離所希望的給定值時，PID控制可根據(jù)測量信號與給定值的偏差進(jìn)行比例（P）、積分（I）、微分（D）運(yùn)算，從而輸出某個適當(dāng)?shù)目刂菩盘柦o執(zhí)行機(jī)構(gòu)，促使測量值恢復(fù)到給定值，達(dá)到自動控制的效果。
比例運(yùn)算是指輸出控制量與偏差的比例關(guān)系。比例參數(shù)P設(shè)定值越大，控制的靈敏度越低，設(shè)定值越小，控制的靈敏度越高，例如比例參數(shù)P設(shè)定為4%，表示測量值偏離給定值4%時，輸出控制量變化100%。積分運(yùn)算的目的是消除偏差。只要偏差存在，積分作用將控制量向使偏差消除的方向移動。積分時間是表示積分作用強(qiáng)度的單位。設(shè)定的積分時間越短，積分作用越強(qiáng)。例如積分時間設(shè)定為240秒時，表示對固定的偏差，積分作用的輸出量達(dá)到和比例作用相同的輸出量需要240秒。比例作用和積分作用是對控制結(jié)果的修正動作，響應(yīng)較慢。微分作用是為了消除其缺點而補(bǔ)充的。微分作用根據(jù)偏差產(chǎn)生的速度對輸出量進(jìn)行修正，使控制過程盡快恢復(fù)到原來的控制狀態(tài)，微分時間是表示微分作用強(qiáng)度的單位，儀表設(shè)定的微分時間越長，則以微分作用進(jìn)行的修正越強(qiáng)。
　　PID模塊操作非常簡捷只要設(shè)定4個參數(shù)就可以進(jìn)行溫度**控制：
　　1、溫度設(shè)定
　　2、P值
　　3、I值
　　4、D值
　　PID模塊的溫度控制精度主要受P、I、D這三個參數(shù)影響。其中P代表比例，I代表積分，D代表微分。
　　比例運(yùn)算（P）
　　比例控制是建立與設(shè)定值（SV）相關(guān)的一種運(yùn)算，并根據(jù)偏差在求得運(yùn)算值（控制輸出量）。如果當(dāng)前值（PV）小，運(yùn)算值為100%。如果當(dāng)前值在比例帶內(nèi)，運(yùn)算值根據(jù)偏差比例求得并逐漸減小直到SV和PV匹配（即，直到偏差為0），此時運(yùn)算值回復(fù)到先前值（前饋運(yùn)算）。若出現(xiàn)靜差（殘余偏差），可用減小P方法減小殘余偏差。如果P太小，反而會出現(xiàn)振蕩。
　　積分運(yùn)算（I）
　　將積分與比例運(yùn)算相結(jié)合，隨著調(diào)節(jié)時間延續(xù)可減小靜差。積分強(qiáng)度用積分時間表示，積分時間相當(dāng)于積分運(yùn)算值到比例運(yùn)算值在階躍偏差響應(yīng)下達(dá)到的作用所需要的時間。積分時間越小，積分運(yùn)算的校正時間越強(qiáng)。但如果積分時間值太小，校正作用太強(qiáng)會出現(xiàn)振蕩。
　　　　微分運(yùn)算（D）
　　比例和積分運(yùn)算都校正控制結(jié)果，所以不可避免地會產(chǎn)生響應(yīng)延時現(xiàn)象。微分運(yùn)算可彌補(bǔ)這些缺陷。在一個突發(fā)的干擾響應(yīng)中，微分運(yùn)算提供了一個很大的運(yùn)算值，以恢復(fù)原始狀態(tài)。微分運(yùn)算采用一個正比于偏差變化率（微分系數(shù)）的運(yùn)算值校正控制。微分運(yùn)算的強(qiáng)度由微分時間表示，微分時間相當(dāng)于微分運(yùn)算值達(dá)到比例運(yùn)算值在階躍偏差響應(yīng)下達(dá)到的作用所需的時間。微分時間值越大，微分運(yùn)算的校正強(qiáng)度越強(qiáng)。
　　終上所述，我們將比例值設(shè)為11，積分值設(shè)為80，微分值設(shè)為40，由鉑電阻進(jìn)行溫度采樣送到PID模塊中，經(jīng)過2-3個動作周期后，溫度曲線趨于平穩(wěn)，溫度控制可達(dá)到±1℃的標(biāo)準(zhǔn) 
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