探讨一个PID水温控制的问题

sdlqzql · 发表于 2016-7-9 19:50:30

我现在在做一个水温控制。加热器件为电热丝做成的加热板，放置在锅底，加热功率几百瓦，锅体及加热板有保温层进行保温，设定水温为50度，开始加热，
我的控制程序开始用PID算法配合pwm+固态继电器控制加热器加热，到大50度后PID输出0.pwm输出0，停止加热进入保温，由于加热器及锅体余温会加热到50.8度，然后等十来分钟，
温度开始回落，当检测到温度小,50度后，pid输出1，pwm开始以20%占空比加热。
现在问题是，由于加热器停止加热十来分钟后，余温没有了，当温度小于50重新加热后，PID算出来的值太小，PWM占空比太小，反而水温下降，一直下降到48度，就恒定住了，低于我的目标50度。
这可如何是好？？？

coleyao · 发表于 2016-7-9 20:08:34

本帖最后由 coleyao 于 2016-7-9 20:40 编辑

PID控制没理顺呢，有空多研究一下PID控制，不是你描述的那样！其实pid就是负反馈，不过加入了与时间相关的部分。

lcw_swust · 发表于 2016-7-9 21:18:34

是用的位置式的?
建议用增量式,KI加大点

stephon1 · 发表于 2016-7-10 06:55:12

这个调整pid参数可以解决的

sdlqzql · 发表于 2016-7-10 14:35:08

lcw_swust 发表于 2016-7-9 21:18
是用的位置式的?
建议用增量式,KI加大点

我每隔1s检测一次温度，做一次PId，怎么样

sdlqzql · 发表于 2016-7-10 14:39:13

stephon1 发表于 2016-7-10 06:55
这个调整pid参数可以解决的

能不能帮我支支招，我实在是快愁死了

sdlqzql · 发表于 2016-7-10 14:39:37

coleyao 发表于 2016-7-9 20:08
PID控制没理顺呢，有空多研究一下PID控制，不是你描述的那样！其实pid就是负反馈，不过加入了与时间相关的 ...

能不能帮我指点一下。快愁死了

siml142857 · 发表于 2016-7-10 14:52:36

温度控制，检测周期不能太短，还有可以肯定出现了静态误差，用i解决

sdlqzql · 发表于 2016-7-10 14:55:10

siml142857 发表于 2016-7-10 14:52
温度控制，检测周期不能太短，还有可以肯定出现了静态误差，用i解决

精度是正负1度以内，之前1s一次pid，现在改成10s一次pid

zyqcome · 发表于 2016-7-10 18:26:01

新手不建议一次上全部的PID三个参数，如果是自己实现代码就增量式，可以不加D参数，要简单些，水温10S，有些短了，我看别人做的温度液体一类的控制，一分钟调一次

dyjhy · 发表于 2016-7-11 06:32:47

把积分项调大

eaglelpx · 发表于 2016-7-11 08:31:02

一个个参数来，先P，然后PD， PID

zzsczz · 发表于 2016-7-11 08:41:29

实验测试稳态误差大于设计要求。。。

没有模型就凑参数吧，运气好可以试出来；按照 11楼的整。。。。

sdlqzql · 发表于 2016-7-11 15:30:50

zzsczz 发表于 2016-7-11 08:41
实验测试稳态误差大于设计要求。。。

没有模型就凑参数吧，运气好可以试出来；按照 11楼的整。 ...

每次做测试，都需要1个小时的时间。一天只能测那么几次

coleyao · 发表于 2016-7-11 15:40:23

sdlqzql 发表于 2016-7-11 15:30
每次做测试，都需要1个小时的时间。一天只能测那么几次

先找个PID温控仿真软件仿真看看，选择对应的PID方式，看看仿真波形以及各参数调整时对实际控制波形的影响，理解了PID控制之后再调参数，可能会更快一些！

mthgh0818 · 发表于 2016-7-11 17:19:17

这个是可以通过调节系数解决的，如果有余温调节出来的PID应该是提前减小了加热

3DA502 · 发表于 2016-7-11 17:31:48

摆放温度探头在合适位置，然后用比较器控制加热棒

marshallemon · 发表于 2016-7-11 20:27:06

想维持在设定值50度，PWM在实温50度时输出关断了还玩啥，自平衡功率都不够怎么维持？

zzsczz · 发表于 2016-7-11 20:36:39

sdlqzql 发表于 2016-7-11 15:30
每次做测试，都需要1个小时的时间。一天只能测那么几次

系统结构固定，可以尝求试解析解。请通信或者自动化方面的专业人士陪你玩。。。

sdlqzql · 发表于 2016-7-13 09:10:51

marshallemon 发表于 2016-7-11 20:27
想维持在设定值50度，PWM在实温50度时输出关断了还玩啥，自平衡功率都不够怎么维持？ ...

我有个感觉，就是电热锅的加热功率太小了，水太多了，并且锅体加了好多石棉隔热。
你是这个意思吗？

sdlqzql · 发表于 2016-7-13 09:13:58

coleyao 发表于 2016-7-11 15:40
先找个PID温控仿真软件仿真看看，选择对应的PID方式，看看仿真波形以及各参数调整时对实际控制波形的影 ...

设置目标温度50-80度，我发现相同的P参数，不同的目标温度，效果相差非常大。
例如某个P参数，可以保证50度效果良好，可是把目标温度设置为80度，那么温度根本就上不来。
假如另一个P参数适合80度，那么目标设置50度，则远远超调了

sdlqzql · 发表于 2016-7-13 12:40:33

marshallemon 发表于 2016-7-11 20:27
想维持在设定值50度，PWM在实温50度时输出关断了还玩啥，自平衡功率都不够怎么维持？ ...

兄弟，谢谢你，你回复的信息说到了一个电子上，就是想维持50度，但是我检测到实际50度及以上时，已经让pwm等于0了，等散热完了，温度降到50度以下，再启动加热，已经来不及了……
请看我的PID程序如下所示：
我的这个PID程序，我在当PID函数返回负数，或者实际温度高于目标温度的时候，就关断pwm，我这是不是错误的思路？

int pid(int NextPoint)
{
u16 err,err1,err2;
u16 returndata;
float add=0;
//¼ÆËãÎó²î
sPID.err=sPID.SetPoint-NextPoint;
err=(u16)sPID.err;
err1=(int)sPID.err1;
err2=(int)sPID.err2;
//¼ÆËãÔöÁ¿
add=sPID.kP*(sPID.err-sPID.err1)+sPID.kI*sPID.err +sPID.kD*(sPID.err-2*sPID.err1+sPID.err2);
//¼ÓÉÏÔöÁ¿
sPID.CtrlValue=sPID.CtrlValue+add;
if(sPID.CtrlValue>MaxPwm)
sPID.CtrlValue=100;
if(sPID.CtrlValue<0)
{
sPID.CtrlValue=0.0;
}
if(temp_now>=eeprom_temp && sPID.CtrlValue>0)
{
sPID.CtrlValue=0.0;
}
//±£´æÎó²î
sPID.err2=sPID.err1;
sPID.err1=sPID.err;
returndata=(u16)sPID.CtrlValue;
return returndata;
}

复制代码

marshallemon · 发表于 2016-7-13 13:42:50

sdlqzql 发表于 2016-7-13 12:40
兄弟，谢谢你，你回复的信息说到了一个电子上，就是想维持50度，但是我检测到实际50度及以上时，已经让pw ...

看你写的程序，你应该是用的增量式PID，大致看了下，貌似没错。对于你现在看到的现象，我只能说你的PID参数没调好，pid也是比较智能了，调好参数，它自己在等于设定值时也是有自平衡功率输出的

sdlqzql · 发表于 2016-7-14 07:40:00

marshallemon 发表于 2016-7-13 13:42
看你写的程序，你应该是用的增量式PID，大致看了下，貌似没错。对于你现在看到的现象，我只能说你的PID参 ...

我现在是用的不同目标温度，选择不同的P参数来只用比例控制来做的。
没有那么多时间再去调PID，勉强用这种分段式更换P参数的方法来满足了需要

coleyao · 发表于 2016-7-14 08:18:57

sdlqzql 发表于 2016-7-13 12:40
兄弟，谢谢你，你回复的信息说到了一个电子上，就是想维持50度，但是我检测到实际50度及以上时，已经让pw ...

去掉这一段试试，KI可以适当放大一些。

      if(temp_now>=eeprom_temp && sPID.CtrlValue>0)
      {
            sPID.CtrlValue=0.0;
      }

justdomyself · 发表于 2016-7-14 08:49:22

多大功率加热电压多大温度用什么传感器检测

marshallemon · 发表于 2016-7-14 22:24:53

sdlqzql 发表于 2016-7-14 07:40
我现在是用的不同目标温度，选择不同的P参数来只用比例控制来做的。
没有那么多时间再去调PID，勉强用这 ...

纯P控制肯定不行的，是有静差，按我之前调整的方法，我感觉是临近设定温度时，实际上是I输出值较大，P基本衰减的差不多了

sdlqzql · 发表于 2016-7-15 09:41:13

justdomyself 发表于 2016-7-14 08:49
多大功率加热电压多大温度用什么传感器检测

那个加热锅直径大概有50公分，深度大约有20公分，我都是加水到三分之二。
加热板的功率大概400W，在锅的底部。
锅底都用石棉包裹与外界隔热。

kangup2015 · 发表于 2016-8-3 10:33:06

你的容积有多大，滞后性怎么样，感觉你的1秒的PID周期太快了，另外你的PID计算不是你描述的那样看你那样有点像开关控制

kangup2015 · 发表于 2016-8-3 10:37:45

kangup2015 发表于 2016-8-3 10:33
你的容积有多大，滞后性怎么样，感觉你的1秒的PID周期太快了，另外你的PID计算不是你描述的那样看你那样有 ...

看了程序，增量式的出现你说的现象应该是参数 PID PID计算周期没调好建议观看温度曲线来调试会快一些

xingriver · 发表于 2019-12-3 15:26:58

问下楼主问题解决了吗？

探讨一个PID水温控制的问题

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