菜鸟妄言PID,以求石头换玉佩。
PID控制器简单易懂,不需精确的系统模型,参数相互独立选定比较简单,是目前应用最广泛的工业控制器。
P代表比例控制,是指偏差值与控制量的比例关系,偏差越大控制力度越强,当偏差达到设定的P值时,输出控制量为100%,所以P值设定得越小控制灵敏度越高。
I代表积分控制,作用是修正比例控制存在的稳态误差,其控制强度用时间来表示,即达到与比例控制相同的控制量所需的时间,所以I值设定得越小控制强度越大。
D代表微分控制,比例控制、积分控制都存在响应滞后性,而微分控制则是根据被控制项变化速率来预测其变化趋势,进而实施干预以达到消除误差的目的。微分控制也用时间来表示控制强度,D值设定得越大控制强度越大。
我理解的PID应该是力度(P)、修正(I)和预测(D)共同作用来消除误差使被控制项达到预设值。
哎哎,谁扔的砖,我只是说说自己的理解,不对也别这样啊。
下面我以文宇多功能高频焊台的高频烙铁PID设置来直观地反映PID各参数对控制的影响。
文宇多功能高频焊台使用了PID算法来实现对高频烙铁及热风枪的温度控制。该焊台开发者还开放了PID参数设置页面,使用者可以很方便地进行高频烙铁、热风枪的温度控制设置,甚至还可以利用热风枪输出接口实现对外接加热设备的PID温度控制。
为了记录高频烙铁的温度变化数据,我使用了VC86E万用表及相配的PC端软件。
我本计划将万用表并接到高频烙铁K型热电偶输出端,但在实施中发现可能是干扰造成读数紊乱甚至报警,只有在烙铁高温阶段输出功能较低时读数才正常,且与焊台显示温度一致。
为此我只能用一条K型热电偶简单固定在烙铁头上进行测温、记录。
这样的测量方式很不准确,尽管多次调整,读数依然偏差很大。
这与万用表、热电偶的型号及制作、测量手法有关。
我用的万用表和热电偶,在不同温度下误差值也不一样。下两图是在一个降温过程中测量的。
在实际记录操作过程中,烙铁的晃动也会使感温头与烙铁头之间的状态产生变化,测得的数据也就与前面的不同。
因此,在整个设置过程中,万用表只是用来记录温度变化趋势的,测得具体数值只能用作参考。
PID参数设置步骤是:先P值,再I值,最后D值。
测量记录过程是:震动激活高频烙铁,测量记录温度变化,高频烙铁自动休眠,待万用表显示降到250左右停止记录,调整烙铁PID参数,待焊台显示温度为150左右再次震动激活高频烙铁,进行下一次测量记录。
焊台设置为:温度300度,自动休眠时间120秒。
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