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[焊接]拿着烙铁学PID~文宇多功能高频焊台烙铁PID设置 [复制链接]

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— 本帖被 發騷友 设置为精华,作者+3000M币+5专家(2018-05-06) —
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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阳光使者 M币 +20 对焊台的了解还不多,所以,看得有些云里雾里的! 05-17
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cushion 专家 +1 優秀文章 05-11
cushion M币 +20 優秀文章 05-11
关键词: 文宇高频焊台
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只看该作者 1楼 发表于: 05-02
PID参数实际调整时,应先设置P值,积分、微分控制应关闭;然后调整I值,微分控制应关闭;最后才调整D值。
考虑到只是了解PID各参数对温度变化的影响,我这里就只在文宇多功能高频焊台PID参数默认设置下进行调整。





这是文宇多功能高频焊台烙铁PID参数默认设置下温度变化的过程。
整体温度表现较稳,有30度的过冲,可降低P值来提高温度控制灵敏度。





将P值设为40,温度过冲减为了18度,这与降低P值能提高控制灵敏度相符。
但由于I值较大,使得修正比例控制误差的强度不够,产生震荡波形,因此要增大积分控制的强度,即减小I值。





I值设为0.2,震荡波形消失,并且较快的稳定在300度,误差得到了修正,这与I值越小控制强度越大相符。
这时温度过冲仍有15度,可以通过微分控制来预测温度变化趋势进而降低过冲值。






D值增加到300,温度过冲降到11度,并且较快的稳定在300度,可见增加D值可以增强微分控制能力。


下图是整个设置过程温度变化曲线图


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阳光使者 M币 +20 我觉得这种焊台的参数应该有两种,一种是简单设置,让大多数人都可以调节,另在高级设置菜单让高手操作 05-17
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只看该作者 2楼 发表于: 05-02
通过上面对PID设置,可以大致了解PID各参数对控制项变化的影响。
为了减少过冲,对高频烙铁PID参数进行了如下设置,并从冷态激活烙铁。




此时温度过冲为9度,并且较快的稳定在300度。
这样的设置在实际使用中的表现如何,有待以后观察。


细心的坛友可能会发现设置里有个Val参数,上面的设置都为50。
据文宇多功能高频焊台开发者说:该参数是PID控制介入值,越小控制介入得就越晚,温升就越快。






Val值为30,PID控制介入较晚,温度过冲增加到13度,与前面Val值为50时的温度曲线相比,经过了相对长的时间温度才稳定在300度。






Val值为70,PID控制介入较早,温度过冲只有4度,温度能较快地稳定在300度。


至于,Val值在30、50、70时温升变化,因高频烙铁升温太快,我无法比较它们之间的差别。


下面是整个调整过程温度变化曲线图。




谢谢各位。
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阳光使者 M币 +20 这参数设置好专业啊! 05-18
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只看该作者 3楼 发表于: 05-02
需要那么精密吗?总觉得这些都是玩具,能用就行了,非得要100%精确吗?
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liuwn M币 +5 歡迎探討 05-02
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只看该作者 4楼 发表于: 05-02
优秀文章,虽然不是很懂。
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只看该作者 5楼 发表于: 05-02
话说调试的时候一开始是不是可以先把积分和微分的值调到0,然后再慢慢调整积分和微分?
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只看该作者 6楼 发表于: 05-02
非常用心细致的调节过程,好文,这个参数比默认值好了很多。

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liuwn M币 +5 歡迎探討 05-02
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只看该作者 7楼 发表于: 05-02
谢谢分享,介绍得很详细,学习了。有了利器,折腾就顺手多了。
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liuwn M币 +5 歡迎探討 05-02
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只看该作者 8楼 发表于: 05-02
详细,精确,可以了解各设备的强大功能

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liuwn M币 +5 歡迎探討 05-02
离线hongo

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只看该作者 9楼 发表于: 05-02
城里人玩得真高大上
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liuwn M币 +5 歡迎探討 05-02
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