以溫度100度為例。請舉例PID是如何應用的。謝謝。我是新手

時間 2021-08-30 09:25:11

1樓:匿名使用者

控制乙個加熱器的恆溫100度,當開始加熱時,離目標溫度相差比較遠,這時我們通常會加大加熱,使溫度快速上公升,當溫度超過100度時,我們則關閉輸出,通常會使用這樣乙個函式:

e(t) = sp – y(t);

u(t) = e(t)*p

sp——設定值

e(t)——誤差值

y(t)——反饋值

u(t)——輸出值

p——比例係數

滯後性不是很大的控制物件使用比例控制方式就可以滿足控制要求,但很多被控物件中因為有滯後性。

也就是如果設定溫度是100度,當採用比例方式控制時,如果p選擇比較大,則會出現當溫度達到100度輸出為0後,溫度仍然會止不住的向上爬公升,比方說公升至130度。

pid不能檢測出的氣體有:離子化電位高於pid紫外燈能量的揮發性有機氣體,放射性,空氣(n2, o2, co2, h2o),常見毒氣(co, hcn, so2),天然氣(甲烷、乙烷、丙烷等),酸性氣體(hcl, hf, hno3),氟力昂氣體,臭氧,非揮發性氣體等等。

注意:離子化電位高於pid紫外燈能量的揮發性有機氣體,無法被檢測。

當溫度超過100度太多後又開始回落,儘管這時輸出開始出力加熱,但溫度仍然會向**落一定的溫度才會止跌回公升,比方說降至170度,最後整個系統會穩定在一定的範圍內進行振盪。

pid的工作原理:

pid使用了乙個紫外燈(uv)光源將有機物打成可被檢測器檢測到的正負離子(離子化)。檢測器測量離子化了的氣體的電荷並將其轉化為電流訊號,電流被放大並顯示出「ppm」濃度值。在被檢測後,離子重新復合成為原來的氣體和蒸氣。

pid是一種非破壞性檢測器,它不會「燃燒」或永久性改變待測氣體,這樣一來,經過pid檢測的氣體仍可被收集做進一步的測定。

所有的元素和化合物都可以被離子化,但在所需能量上有所不同,而這種可以替代元素中的乙個電子,即將化合物離子化的能量被稱之為「電離電位」(ip)。

它以電子伏特(ev)為計量單位。由uv燈發出的能量也以ev為單位。如果待測氣體的ip低於燈的輸出能量,那麼,這種氣體就可以被離子化。

2樓:嘉禾朗信

比例控制(p):

比例控制是最常用的控制手段之一,比方說我們控制乙個加熱器的恆溫100度,當開始加熱時,離目標溫度相差比較遠,這時我們通常會加大加熱,使溫度快速上公升,當溫度超過100度時,我們則關閉輸出,通常我們會使用這樣乙個函式

e(t) = sp – y(t);

u(t) = e(t)*p

sp——設定值

e(t)——誤差值

y(t)——反饋值

u(t)——輸出值

p——比例係數

滯後性不是很大的控制物件使用比例控制方式就可以滿足控制要求,但很多被控物件中因為有滯後性。

也就是如果設定溫度是100度,當採用比例方式控制時,如果p選擇比較大,則會出現當溫度達到100度輸出為0後,溫度仍然會止不住的向上爬公升,比方說公升至130度,當溫度超過100度太多後又開始回落,儘管這時輸出開始出力加熱,但溫度仍然會向**落一定的溫度才會止跌回公升,比方說降至170度,最後整個系統會穩定在一定的範圍內進行振盪。

如果這個振盪的幅度是允許的比方說家用電器的控制,那則可以選用比例控制.

比例積分控制(pi):

積分的存在是針對比例控制要不就是有差值要不就是振盪的這種特點提出的改進,它常與比例一塊進行控制,也就是pi控制。

其公式有很多種,但大多差別不大,標準公式如下:

u(t) = kp*e(t) + ki∑e(t) +u0

u(t)——輸出

kp——比例放大係數

ki——積分放大係數

e(t)——誤差

u0——控制量基準值(基礎偏差)

大家可以看到積分項是乙個歷史誤差的累積值,如果光用比例控制時,我們知道要不就是達不到設定值要不就是振盪,在使用了積分項後就可以解決達不到設定值的靜態誤差問題,比方說乙個控制中使用了pi控制後,如果存在靜態誤差,輸出始終達不到設定值,這時積分項的誤差累積值會越來越大,這個累積值乘上ki後會在輸出的比重中越佔越多,使輸出u(t)越來越大,最終達到消除靜態誤差的目的。

pi兩個結合使用的情況下,我們的調整方式如下:

1、先將i值設為0,將p值放至比較大,當出現穩定振盪時,我們再減小p值直到p值不振盪或者振盪很小為止(術語叫臨界振盪狀態),在有些情況下,我們還可以在些p值的基礎上再加大一點。

2、加大i值,直到輸出達到設定值為止。

3、等系統冷卻後,再重上電,看看系統的超調是否過大,加熱速度是否太慢。

通過上面的這個除錯過程,我們可以看到p值主要可以用來調整系統的響應速度,但太大會增大超調量和穩定時間;而i值主要用來減小靜態誤差。

pid控制:

因為pi系統中的i的存在會使整個控制系統的響應速度受到影響,為了解決這個問題,我們在控制中增加了d微分項,微分項主要用來解決系統的響應速度問題,其完整的公式如下:

u(t) = kp*e(t) + ki∑e(t) + kd[e(t) – e(t-1)]+u0

在pid的除錯過程中,我們應注意以下步驟:

1、 關閉i和d,也就是設為0.加大p,使其產生振盪;

2、 減小p,找到臨界振盪點;

3、 加大i,使其達到目標值;

4、重新上電看超調、振盪和穩定時間是否吻合要求;

5、 針對超調和振盪的情況適當的增加一些微分項;

6、 注意所有除錯均應在最大爭載的情況下除錯,這樣才能保證除錯完的結果可以在全工作範圍內均有效;

pid怎麼控制溫度

如何自學plc

3樓:智軒學堂

維修電工如何高效學習plc,把握這三步,你也可以零基礎成大神

4樓:看書有道

自學不如找個師傅帶帶,提公升效率,自己自學碰到的牆多,話費時間太多。

5樓:匿名使用者

找個二手的plc回來玩,不要看什麼教材,做過了就學會了

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7樓:匿名使用者

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懂pid溫度控制的請進!!!!

8樓:絕望射手座

我剛做的pid溫度控制的實驗,穩定後控制精度達到0.1度,多找找pid的資料,好好看看吧,我弄這個東西走了很多彎路,溫度控制選用「位置式」pid演算法,不要用增量式的。

就你提出的問題:

1,此程式我看不懂,但是其返回必定是uk也就是輸出比例uk(加熱力度),一般單位是%,也有‰甚至更高的解析度,(我的就是‰),比如你用0-10v電壓去加熱,那麼輸出uk=100時表示10v*100%=10v,輸出50就是10*50%=5v,就是你下一時刻要加熱的「力度」(增量式演算法輸出的是uk的變化量,就是上一時刻的uk加或減這個變化量來確定下一時刻的uk)

2,kp比例係數,不是什麼量的比例,作用最後公式中講解

3,引數的確定是pid中最費時間的東西,要慢慢的通過實驗來確定,就是pid引數整定的過程,不是像你說的30到60就可以算出來的,這個你可以搜一下pid整定,網上介紹方法一搜一大把。不過可以肯定的是,很費時的過程。

最後公式:位置式:uk=kp*ek+ki*(e1+e2+...+ek)+kd*(ek-e(k-1))

e:差值,比如加熱中的設定-當前

ek:當前差值

e1,e2...:第1,2。。次差值

e(k-1):上一次差值

一般pid三個引數整定時首先會讓id都=0,那麼uk=kp*ek

就是輸出等於kp*當前差值,可以看出,隨著溫度的公升高,ek逐漸減小,uk就逐漸減小,兩者成正比,kp就是比例係數,還記得數學裡的y=2x,2就是比例係數,那麼kp越大,同樣的ek時,uk越大,uk越大,加熱越快,加熱越快,控制越不穩定,波動大,反之,波動小,但加熱慢。選擇乙個波動幅度能忍受的,加熱速度也可以的kp值就是你整定引數kp的過程

有問題繼續提出

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