1.基于目前轉(zhuǎn)型后的經(jīng)濟結(jié)構(gòu),智能化的溫度控 制系統(tǒng)越來越受到人們的推崇,它有著更加突出的優(yōu)點,比如節(jié)省人力、物力,更加安全可靠。在系統(tǒng)工作過程中經(jīng)常需要測量的一個量便是溫度, 需要保持和控制的量也是溫度。 在工業(yè)生產(chǎn)過程中,PID控制算法是最常用 的控制溫度的方法,PID控制器具有的優(yōu)點是原理 簡單、使用方便、控制精度高、算法成熟,使其成為系統(tǒng)控制的主要技術手段,尤其是對被控對象不是 很清楚,又或者被控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)必須依靠現(xiàn)場 調(diào)節(jié)或者必須依靠經(jīng)驗來確定時,就目前來說最適合且最適合的方法便是PID控制。溫度控制系統(tǒng) 有許多弊端,如較大的慣性,比較嚴重的滯后性,很難建立較精確的系統(tǒng)數(shù)學模型,因此,需要PID控制器加以調(diào)節(jié)來改善溫度控制系統(tǒng)的性能。
2. 控制系統(tǒng)的時域性能指標 在分析控制系統(tǒng)時,除了要考慮到系統(tǒng)的結(jié) 構(gòu)、參數(shù)等條件外,一個常用的方法便是通過系統(tǒng) 的各項性能指標來分析,當用到系統(tǒng)性能指標有一個前提條件,便是系統(tǒng)必須是穩(wěn)定系統(tǒng)。如果系統(tǒng) 不穩(wěn)定,則性能指標會計算不出來,會使得研究系 統(tǒng)動態(tài)響應變得毫無意義。
3. 溫度控制系統(tǒng)的設計 溫度控制系統(tǒng)的組成包括調(diào)節(jié)器、執(zhí)行機構(gòu)、被控對象和測量裝置等幾部分組成。溫度控制 系統(tǒng)需要滿足的最基本的性能便是快速性。穩(wěn) 定性和準確性。根據(jù)需要的精度,選擇不同的控制 器,便能夠得到適合的,令人滿意的結(jié)果。
4.溫度控制系統(tǒng)的設計仿真 恒溫箱我們?nèi)粘I钪杏兄芷毡榈氖褂?。通過對上海博迅實業(yè)有限公司的恒溫箱溫度控制系統(tǒng)模型的設計,使用PC機操作系統(tǒng)為Windows10,輸入模塊參數(shù)給定值為100時,觀察系統(tǒng)的響應曲線可以看出,該系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差居然超過了50%,說明該系統(tǒng)的精度很差,恒溫箱溫控系統(tǒng)系 統(tǒng)也不好,必須加入控制器來調(diào)節(jié)該系統(tǒng)性能。根 據(jù)這個設計出來的恒溫箱是根本無法使用的,因此我們便對該系統(tǒng)進行改善。
5 結(jié)語
在設計上海博迅醫(yī)療恒溫箱的時候,分別在溫度系統(tǒng)中加入P控制器,PI控制器,PID控制器,通過各自的輸出響應可以看出,基于P的溫度控制系統(tǒng)產(chǎn)生了一定的超調(diào)量,系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差也減小?;赑I的溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0,基于PID的溫度控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為0,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時間比PI控制時更短,約200秒,此時系統(tǒng)的動態(tài)特性最好。從輸出響應看出,系統(tǒng)收到干擾信號的影響后 能很快恢復到穩(wěn)定狀態(tài),說明PID控制的溫控系 統(tǒng)具有較強的抗干擾能力。