ID控制温度,ID控制温度程序
随着工业自动化程度的不断提高,ID控制算法因其结构简单、易于实现、鲁棒性好、可靠性高等特点,在机电、冶金、机械、化工等行业中得到了广泛应用。ID(比例、积分、微分)控制器是工业控制应用中用于调节温度、流量、压力、速度和其他过程变量的关键仪器。小编将详细介绍ID控制温度的原理、实现方式以及相关程序设计。
一、ID控制原理
ID控制算法是一种常见的控制算法,它通过对输入偏差进行比例(roortional)、积分(Integral)、微分(Derivative)运算,用运算的叠加结果去控制执行机构。ID控制器利用控制环反馈机制来控制过程变量,是最精确、最稳定的控制器。
二、ID控制器参数作用
1.比例控制:比例控制是ID控制的基本组成部分,它直接与偏差成正比。比例控制的作用是使控制器的输出与偏差的大小成正比,从而减小偏差。
2.积分控制:积分控制的作用是消除稳态误差,使系统趋于稳定。积分控制的效果与偏差的持续时间有关,偏差持续时间越长,积分作用越强。
3.微分控制:微分控制的作用是预测偏差的变化趋势,对系统的动态响应进行调整。微分控制的效果与偏差的变化率有关,偏差变化率越大,微分作用越强。
三、ID控制温度程序设计
1.确定控制对象:在使用ID控制算法之前,需要首先确定控制对象,即需要控制的物理量或变量,例如温度。需要对控制对象的特性进行分析,例如控制对象的惯性、时间常数等。
2.ID算法实现:利用西门子S7-200LC来控制温度系统。首先研究了温度的ID调节控制,提出了ID的模糊自整定的设计方案,结合MCGS监控软件控制得以实现控制温度目的。
3.C语言程序实现:基于ID算法的温度控制系统可以通过89C51单片机实现。通过键盘输入预设值,与DS1820测得的实际值做比较,然后驱动制冷或加热电路。用keilC语言来实现ID的控制。
四、ID控制温度程序示例
以下是一个简单的ID控制温度程序示例:
include
defineSETOINT30//预设温度
defineK2.0//比例系数
defineKi0.5//积分系数
defineKd0.2//微分系数
unsignedinttemerature
unsignedinterror
unsignedintrevious_error
unsignedintintegral
voidmain(){
while(1){
temerature=GetTemerature()
/获取当前温度
error=SETOINT-temerature
/计算偏差
integral+=error
/积分运算
revious_error=error
/保存当前误差
unsignedintoutut=K*error+Ki*integral+Kd*(error-revious_error)
/计算输出
if(outut>
255)outut=255
if(outut<
0)outut=0
SetOutut(outut)
/设置加热或制冷电路输出
unsignedintGetTemerature(){
/获取温度的代码
voidSetOutut(unsignedintoutut){
/设置加热或制冷电路输出的代码
ID控制算法在温度控制中的应用具有广泛的前景。通过合理设计ID控制器参数和程序,可以实现精确、稳定的温度控制。随着技术的发展,ID控制算法将在更多领域得到应用。