時間:2008-6-14 11:11:03
溫度控制系統主要由電腦型溫度控制儀、可控硅、可控硅觸發器、溫度傳感器、加熱器、控制回路等組成,如上圖所示。由溫度傳感器采集老化室內的溫度,然后把它傳給控制儀,控制儀把它與內部設定值進行比較運算,根據偏差值輸出控制量來調節可控硅導通角的變化的,也就是控制負載電流的變化,從而以閉環的控制形式達到自動控溫的目的。另外,本控制儀還設置了溫度上限跳閘保護,這樣,當 pid 控制儀失靈時,可以起到雙重保護作用。控制儀通過標準的串行通訊接口與遠方計算機相連,后臺計算機可調用控制儀的現場數據,可進行控制儀內部數據的設定,并可打印實時溫度曲線。 此控制系統采用 pid 控制儀進行溫度控制,當通過溫度傳感器采集的被老化的電子產品的溫度偏離所希望的給定值時, pid 控制儀根據反饋的偏差進行比例( p )、積分( i )、微分( d )運算,輸出一個適當的控制信號給執行機構(加熱器),促使測量值恢復到給定值,達到自動控制溫度的目的。 控制數學模型 控制對象是一個具有滯后環節的一階系統,控制系統采用閉環延時輸出的 pid 調節方式。 pid 控制技術比較成熟,靈活可 * 。 連續調節的 pid 微分方程為 u=kp(e+ )+u0 對于微機控制而言,要使離散的控制形式逼近于連續的控制形式,采樣周期必須取得足夠短,這樣,可將描述系統調節規律的微分方程改變為差分方程,便于編程,實現模擬控制的數字化。 pid 差分方程為 un= [en+ •t+ ( )]+u0 un 為第 n 次的輸出量 u0 為初始的輸出量 en 為傳感器第 n 次的采集所得的偏差量 en-1 為傳感器第 n-1 次的采集所得的偏差量 為比例系數 為積分時間 為微分時間 控制器參數的調節 比例運算是指輸出控制量與輸入量的一階差商關系。儀表比例系數 設定值越大(比例帶 δ 越小),控制的靈敏度越低,設定值越小,控制的靈敏度越高。增大比例系數有利于減小靜差,加速系統的響應,但比例系數過大會使系統產生大的超調,甚至產生震蕩,使穩定性變差。積分運算的目的是消除靜差。只要偏差存在,積分作用將控制量向使偏差消除的方向移動。積分時間是表示積分作用強度的單位。增大積分時間對減小超調,減小震蕩有利,使系統趨向穩定,但系統的靜差的消除隨之減慢。儀表設定的積分時間越短,積分作用越強。比例作用和積分作用是對控制結果的修正動作,響應較慢。微分作用是為了消除其缺點而補充的。微分作用根據偏差產生的速度對輸出量進行修正,使控制過程盡快恢復到原來的控制狀態,微分時間是表示微分作用強度的單位,儀表設定的微分時間越長,則以微分作用進行的修正越強,有利于加快系統的響應,減小超調,增加穩定性,但降低了系統對擾動的抑制能力,使系統對干擾過于敏感。在實際的調試過程中幾個方面都要兼顧,經過反復調試,使控制器處于最佳狀態。