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01、PID 算法 —— 精準控溫的基礎

PID 是在自動(dòng)化過(guò)程控制中應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，達到自動(dòng)控制的效果。LAUDA 的恒溫控制系統，就是基于PID 算法，實(shí)現高精度的溫度控制。

LAUDA PID 溫度控制參數:

02、理想的 PID 溫度控制參數

在有著(zhù)完美 PID 控制參數的理想狀態(tài)下，實(shí)際溫度會(huì )在較短的時(shí)間內，與設定溫度一致。既不會(huì )產(chǎn)生溫度過(guò)沖（超出設定溫度），也不會(huì )長(cháng)時(shí)間達不到設定溫度。

當實(shí)際溫度與設定溫度一致后，實(shí)際溫度會(huì )保持長(cháng)時(shí)間的穩定，不會(huì )在設定溫度附近劇烈波動(dòng)。

理想狀態(tài)下的最佳參數設置：

03、探索最佳的 PID 溫度控制參數

所有 LAUDA 設備出廠(chǎng)即設有調整好的 PID 參數，以 LAUDA Variocool 為例，當作為冷卻水循環(huán)設備運行時(shí)，出廠(chǎng)前已預設了 PID 控制參數，可以直接使用。

但是，對于不同的應用，如果更換不同的導熱液，就有可能會(huì )出現控溫不穩（導熱液的熱容量和粘度會(huì )影響控制性能），這時(shí)就需要根據具體情況，對 PID 控制參數進(jìn)行現場(chǎng)調整。

首先，可以通過(guò)運行 LAUDA 自帶的參數自適應功能，對 PID 參數進(jìn)行選擇。從控制面板上選擇 Menu - Setup - Control - Self  adaptation ，通過(guò)運行 Self adaptation 程序，可以得到自動(dòng)優(yōu)化后的 PID 參數。

不過(guò)，在我們的實(shí)際工作中，難免會(huì )遇到較復雜的情況，自適應功能選擇的 PID 參數無(wú)法滿(mǎn)足控溫要求，這時(shí)就需要對 PID 參數進(jìn)行人工調整，達到較好的控溫狀態(tài)。

實(shí)際參數設置中遇到的問(wèn)題：

比例范圍 Xp 代表對偏差比例 P 的控制。例如控制偏差為 2 K，Xp 設置為 10 K，則 P為控制偏差的 20％。

如果選擇的 Xp 過(guò)大，P 值較小，實(shí)際值會(huì )提前到達比例范圍，實(shí)際溫度容易過(guò)沖，超出設定溫度。

如果選擇的 Xp 過(guò)小，P 值保持 100% 的時(shí)間過(guò)長(cháng)，控制值會(huì )迅速減小，實(shí)際溫度接近設定溫度的過(guò)程會(huì )過(guò)于緩慢。

復位時(shí)間 Tn 代表對積分部分 I 的控制，指定了對現有控制偏差進(jìn)行積分的時(shí)間間隔。Tn 過(guò)大，控制偏差積分過(guò)慢，達到設定溫度的速度也會(huì )過(guò)于緩慢；Tn 過(guò)小，則導致積分運行太快，實(shí)際溫度會(huì )在設定溫度附近劇烈振蕩。

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

04、精準控溫，歡迎咨詢(xún)德祥

以上為大家簡(jiǎn)單介紹了用于精準控溫的 PID 參數設置。在實(shí)際的應用控制中，三種參數互相影響，還需要通過(guò)實(shí)驗摸索以及成熟的經(jīng)驗，來(lái)確定合適的參數。

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

如果您對LAUDA產(chǎn)品感興趣，歡迎隨時(shí)聯(lián)系德祥科技，可撥打熱線(xiàn)400-006-9696或點(diǎn)擊下方填寫(xiě)表單咨詢(xún)。

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