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恒溫搖床控制算法改進

返回列表 來源:未知 發布日期:2023-06-01 13:50【

恒溫搖床所處的環境溫度、箱體容器表面積都會對整個控制系統產生一定干擾,且傳統 PID 算法無法在線調整參數,溫控精度不夠理想。本文通過設計變速積分和微分先行的改進型 PID 控制算法,以改善系統控制效果。


變速積分


常規PID 控制算法如式1中積分系數Ki 是一個固定常數 ,主要作用是消除系統余差 ,提高系統控制精度 。恒溫搖床實際溫度控制過程中,開始溫度與目標溫度相差很大 ,在加熱過程中也會根據需要隨時調整設定值 ,導 致在短時間內出現很大偏差。PID 控制器積分作用的存在會造成對誤差的累積,使控制器輸出可能超過執行機構允許的最大動作范圍 ,導致系統產生較大的超調 量 ,這在溫度控制系統中是不允許的。針對這種缺陷,本文選用變速積改進PID算法 ,根據偏差大小動態改變積分速度 ,偏差較大時積分作用應減弱甚至降為零,在偏差較小時則應強化積分作用,提高系統動態品質。變速積分 PID 算法表達式如式2所示。

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