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硬件已经不能更改了,mcu为atmage128,用一个IO控制继电器,继电器控制加热系统;用ADC采集温度现在要进行恒温控制,波动范围能做到多精确?开始没见到硬件时,打算是用PID调节的,后来发现是继电器控制!而PID调节需要快速切换加热系统状态,但是继电器的切换频率很低的,才几十赫兹,肯定不能用PID调节。我现在要求温度控制在正负1℃,设定温度在40-100℃,请问有谁有高招?急~
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9 个讨论
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lz实际对PID或模糊控制的精髓还是没有掌握。
通常书本和理论学习PID,都是模拟的计算和推导,便于理解概念。 在实际应用中,采用计算机或MCU控制时,一定是数字化的PID或模糊控制,这里就需要把时间离散化,间隔为t,这个t的大小是根据实际系统决定的。 按你的条件,在全程加热过程中,温度变化1度最小需要多少时间,这个时间就是t,一般应用中的恒温系统,在20ms的时间里温度变化不会超过1度,所以继电器是可以用的(不考虑寿命问题) 至于能比较好的解决过冲、振荡等问题,需要做2阶PID的控制的。 在温度控制中,一阶PID是控制温度变化的速度,二阶是控制温度变化的加速度(温度变化速度的速度)。 |
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我所要控制的对象是一个粉笔盒大小的保温箱,加热速度大概在每1.5秒上升0.1℃(平均情况),之前在网上看到的PID算法方案都是用PWM控制的,而现在的硬件决定了我只能用IO控制,而PID算法是一个逐步逼近的过程,我担心随着逼近会导致很频繁的切换继电器,如果频繁切换继电器就麻烦了。我现在用的是用简单的非PID调节,发现有问题,不能很好的恒定温度。程序很大,不方便粘贴。求简单的控制算法。急~ |
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上面可以说体现了PID的基本原理,适合简单应用和要求不高的场合。因为如何定义以下这些东西,不清楚。
lower limit、upper limit、尤其是the less frequently the relay will kick in / out。 后面看似采用了PWM,那么PWM的频率多少?在the upper limit > the lower limit. the wider the gap之间的使用的占空比又应该是多少?如果占空比为20%,那么PWM一个周期为100ms,还是10分钟?大家马上明白,若为10分钟,肯定不行的。 如果是高手,做过这样的DD,有经验,会采用经验数据,稍微调整一下就可以了。 但从学习的角度,还是应该掌握理论,这样才能真正掌握和知道如何正确的选择数据。 ================================================================================ 如果你的系统,热容量(热惯性)大,就可能发生过冲或抖动现象。 比如,现在的温度是10度,要求加热到80度,允许范围在79-81度。 如果你全部打开继电器,从10度加热到79度,此时就是关掉继电器,由于热惯性的作用,此时温度可能会继续上升,一直到83度,才会开始下降。这个就是过冲了。 实际上,应该加热到75度后,在75-80度之间,就需要采用PWM方式来控制继电器的关断,当然,越接近80度,打开的时间就越少。实际就是温度到达80度(甚至是81),继电器还是有打开的一段时间(当然,到了81是最短的时间,或关闭)。打开时间所加的热量应该与系统散发的热量相等(系统肯定自己要散发热量的,否则就不会降温了),这样保证了温度的不变。 这里,PWM的频率,不同温度点时的PWM的占空比应该取多少,就是PID计算的过程。计算过程的参数与实际系统相关。 有个电子竞赛的温度控制要求大概如下: 控制对象:500W电炉,上面有1个1.5升的搪瓷杯,里面有1升水。 1。从10度能以最快的速度加热到80度 2。要求过冲温度最小 3。能稳定在80度(正负0.5度)不动(基本没有抖动现象),或看稳定时间保持最长为优 上面3个条件平等的,综合评价。 4。然后,在一米外增加一个电风扇吹向该系统(改变系统参数了),此时,系统温度掉下80度最小的,并能尽快回到80度,并继续保持。 完成前3点,采用一阶PID可以,但要做到第4点,就需要二阶PID。道理是,如果发现温度下降的过快(比如原来是2分下降1度,现在1分下降1度),就需要调整PWM加热的占空比,使其加热的时间比正常降温速度下的加热时间要长。 |
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AVR Atmega16 Bootloader程序与上位机LabView程序
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#include <ioavr.h>这个头文件我应该下什么编译器
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