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01、PID 算法 —— 精準(zhǔn)控溫的基礎(chǔ)

PID 是在自動(dòng)化過程控制中應(yīng)用頗為廣泛的一種方法。PID 即按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進(jìn)行控制，告訴 CPU 如何輸出控制量，以使測量值與給定值一致，達(dá)到自動(dòng)控制的效果。LAUDA 的恒溫控制系統(tǒng)，就是基于PID 算法，實(shí)現(xiàn)高精度的溫度控制。

LAUDA PID 溫度控制參數(shù):

02、理想的 PID 溫度控制參數(shù)

在有著理想 PID 控制參數(shù)的理想狀態(tài)下，實(shí)際溫度會(huì)在較短的時(shí)間內(nèi)，與設(shè)定溫度一致。既不會(huì)產(chǎn)生溫度過沖（超出設(shè)定溫度），也不會(huì)長時(shí)間達(dá)不到設(shè)定溫度。

當(dāng)實(shí)際溫度與設(shè)定溫度一致后，實(shí)際溫度會(huì)保持長時(shí)間的穩(wěn)定，不會(huì)在設(shè)定溫度附近劇烈波動(dòng)。

理想狀態(tài)下的最佳參數(shù)設(shè)置：

03、探索最佳的 PID 溫度控制參數(shù)

所有 LAUDA 設(shè)備出廠即設(shè)有調(diào)整好的 PID 參數(shù)，以 LAUDA Variocool 為例，當(dāng)作為冷卻水循環(huán)設(shè)備運(yùn)行時(shí)，出廠前已預(yù)設(shè)了 PID 控制參數(shù)，可以直接使用。

但是，對(duì)于不同的應(yīng)用，如果更換不同的導(dǎo)熱液，就有可能會(huì)出現(xiàn)控溫不穩(wěn)（導(dǎo)熱液的熱容量和粘度會(huì)影響控制性能），這時(shí)就需要根據(jù)具體情況，對(duì) PID 控制參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整。

首先，可以通過運(yùn)行 LAUDA 自帶的參數(shù)自適應(yīng)功能，對(duì) PID 參數(shù)進(jìn)行選擇。從控制面板上選擇 Menu - Setup - Control - Self  adaptation ，通過運(yùn)行 Self adaptation 程序，可以得到自動(dòng)優(yōu)化后的 PID 參數(shù)。

不過，在我們的實(shí)際工作中，難免會(huì)遇到較復(fù)雜的情況，自適應(yīng)功能選擇的 PID 參數(shù)無法滿足控溫要求，這時(shí)就需要對(duì) PID 參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整，達(dá)到較好的控溫狀態(tài)。

實(shí)際參數(shù)設(shè)置中遇到的問題：

比例范圍 Xp 代表對(duì)偏差比例 P 的控制。例如控制偏差為 2 K，Xp 設(shè)置為 10 K，則 P為控制偏差的 20％。

如果選擇的 Xp 過大，P 值較小，實(shí)際值會(huì)提前到達(dá)比例范圍，實(shí)際溫度容易過沖，超出設(shè)定溫度。

如果選擇的 Xp 過小，P 值保持 100% 的時(shí)間過長，控制值會(huì)迅速減小，實(shí)際溫度接近設(shè)定溫度的過程會(huì)過于緩慢。

復(fù)位時(shí)間 Tn 代表對(duì)積分部分 I 的控制，指了對(duì)現(xiàn)有控制偏差進(jìn)行積分的時(shí)間間隔。Tn 過大，控制偏差積分過慢，達(dá)到設(shè)定溫度的速度也會(huì)過于緩慢；Tn 過小，則導(dǎo)致積分運(yùn)行太快，實(shí)際溫度會(huì)在設(shè)定溫度附近劇烈振蕩。

前置時(shí)間 Tv 代表對(duì)微分部分 D 的控制，它會(huì)影響實(shí)際溫度接近設(shè)定溫度的速度，并會(huì)抵消 P 和 I 對(duì)溫度控制的影響。前置時(shí)間 Tv 越大，輸出信號(hào)的衰減越強(qiáng)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)：Tv＝Tn×0.75，根據(jù) Tn 值設(shè)定即可。

04、精準(zhǔn)控溫，歡迎咨詢德祥

以上為大家簡單介紹了用于精準(zhǔn)控溫的 PID 參數(shù)設(shè)置。在實(shí)際的應(yīng)用控制中，三種參數(shù)互相影響，還需要通過實(shí)驗(yàn)摸索以及成熟的經(jīng)驗(yàn)，來確定合適的參數(shù)。

作為Lauda勞達(dá)的資深合作伙伴和代理商，德祥將為您提供值得信賴的技術(shù)支持和服務(wù)。

如果您對(duì)LAUDA產(chǎn)品感興趣，歡迎隨時(shí)聯(lián)系德祥科技。

德祥科技

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