■溫度控制的構(gòu)成例
介紹進行溫度控制的基本結(jié)構(gòu)。根據(jù)溫度調(diào)節(jié)器的種類選擇不同可連接傳感器與操作器。
溫控器的基本原理
■溫度控制
向溫控器輸入設定值使其動作， 但在有些控制對象的特性下可能無法立刻讓溫度穩(wěn)定下來。一般來說要加快響應速度，就會產(chǎn)生溫度超出的超調(diào)和溫度振蕩， 如果要消除這些現(xiàn)象就只能延遲響應速度。但是在有些用途下，例如圖(1)那樣雖然發(fā)生了超調(diào)仍要求盡快恢復穩(wěn)定控制，或者如圖(3)那樣就算費些時間仍希望抑制超調(diào)的情況也存在。也就是說對溫度控制的評價隨用途、目的的不同而不同。一般認為圖(2)為適當?shù)目刂撇ㄐ巍?/span>
( 1 ) 振動的響應(幾次重復超調(diào)后才穩(wěn)定下來)
( 2 ) 適合的響應
( 3 ) 難以到達變更后的設定值的響應(緩慢)
溫控器的基本原理
■控制對象的特性
要用溫度控制來進行適當?shù)目刂疲?在選擇溫控器和測溫體之前， 必須充分了解控制對象的熱特性。
ON/OFF動作
如圖所示， 當前溫度如果低于設定值， 將輸出ON， 向加熱器通電。如果高于設定值，將輸出OFF后切斷加熱器。象這樣以設定值為標準重復進行ON、OFF操作，將溫度保持在固定水平的控制方式就稱為ON/OFF動作。另外，操作量以設定值為標準按0%和 100%2個值進行動作， 因此也稱為雙位置動作。
P動作(比例動作)
輸出與輸入成比例的輸出的一種控制動作。
對于設定值具有一個比例帶， 其中操作量(控制輸出量) 與偏差成比例的動作就稱為比例動作。
一般當前溫度低于比例帶時操作量就為100%， 在比例帶之內(nèi)時操作量與偏差成比例逐漸縮小，設定值和當前溫度一致(無偏差)后操作量就為50%。也就是說，和ON/OFF動作相比這種控制的振蕩較小且比較平滑。
I 動作(積分動作)
輸出與輸入的時間積分值成比例的輸出的一種控制動作。在比例動作中會產(chǎn)生偏移。
因此在比例動作的同時配合使用積分動作， 隨著時間推移， 偏移會逐漸消失， 控制溫度就會與設定值變?yōu)橐恢隆?/span>
D動作(微分動作)
輸出與輸入的時間微分值成比例的輸出的一種控制動作。比例動作和積分動作是對于控制結(jié)果的一種修正， 因此對于劇烈的變化，響應必定會變慢。微分動作就是對這種現(xiàn)象的一種補救措施。通過添加與溫度變化的斜率成比例的操作量來進行修正動作。對于劇烈的干擾給予較大的操作量，盡早使其恢復原先的控制狀態(tài)的一種動作。
PID控制
PID控制就是將比例動作、積分動作、微分動作組合起來的一種控制。用比例動作進行沒有振蕩的平滑控制， 用積分動作自動修正偏移，用微分動作加快對于噪聲的響應。
2自由度PID控制
以前的PID控制方式中， 用同一個調(diào)節(jié)部位控制對目標值的響應和對干擾的響應。因此， 在調(diào)節(jié)部位的PID參數(shù)設定中如果重視①干擾響應(一般P、I設定得較小， D設定得較大)， 目標值響應則振動(出現(xiàn)超調(diào)) ， 反過來如果重視②目標值響應(一般P設定得較大， I也設定得較大)， 干擾響應就會變慢， 無法同時滿足雙方的響應性是這種方式的缺點。
為了消除這個缺點， 可以通過引進2自由度PID控制方式， 在保留 PID的優(yōu)點的同時， 可以同時滿足③目標值響應和干擾響應。
公安機關(guān)備案號：
