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微机自动控制高低温试验箱的温度控制研究

2013-07-09 08:26:57

 

  微机自动控制高低温试验箱温度控制研究

   对于高低温试验箱控制系统,其被控对象为一阶惯性加纯滞后环节。为了实际调节方便,仍然采用常用的PID算法实现温度控制,但在整个控制过程中,对PID参数的整定进行了认真分析,并设计了一种PID参数生成器,使系统的温度控制效果得到很大改善。

  高低温试验箱试验过程中的温度控制是按设定曲线进行的,如图4—l所示。该图是一个试验曲线实例,共包含4个控温段:上升段Tl、恒温段T2、降温段T3和恒温段T4。显然,为使实际的控温曲线跟踪好设定曲线,且保证在T2和T4段系统无差,达到系统要求的控温精度,PID算法的参数整定十分关键。由于高低温试验箱的温度对象参数既要随着试件的种类和多少改变,也要随着投入的加热器和制冷机组多少而改变,在整定PID参数时要根据不同情况加以调整。为此,设计了一个温度控制PID参数生成器 ,用来根据不同的控温段和试验情况来生成不同的PID参数。设第n个控温段的PID参数分别为Pn In 和Dn ,则该控温段的控制参数由下列矩阵确定: 

式(4—l)

微机自动控制高低温试验箱的温度控制研究式(4—l)

   图4—l 设定温度曲线图

微机自动控制高低温试验箱的温度控制研究图4—l 设定温度曲线图

   式(4—l)中,P0,I0和D0分别为系统的基本 PID参数;Fn(P),Fn(I)和Fn(D)分别为第n个温控段与试验情况相关的P、I和D参数的系数函数。 基于PID参数生成器的实现,通过上位PC机编程很容易实现,当然,一些相关参数还是要通过实际系统的调试获得。另外,实际应用中我们采用增量式算法,而输出采用位式输出,即在时间周期T内,按照PID输出的归一化结果(0~l)去控制SSR的导通时间,从而实现温度的调节 高低温试验箱温度控制系统的控制原理如图4—2所示,Ts为设定温度;Tf为实际温度。

图4—2试验箱温度控制原理图

微机自动控制高低温试验箱的温度控制研究图4—2试验箱温度控制原理图

本篇:微机自动控制高低温试验箱温度控制研究

本篇相关产品:GDW系列高低温试验箱

文章来源:南京炯雷仪器设备有限公司  网址:http://www.sy17.com

    关键词 高低温试验箱温度控制微机自动控制系统  

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