PID温度控制

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分类专栏： 智能控制 文章标签： matlab
于 2024-06-24 10:37:26 首次发布
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  • 选题背景

在工业过程控制中，按被控对象的实时数据采集的信息与给定值比较产生的误差的比例、积分和微分进行控制的控制系统，简称PID（ProportionalIntegralDerivative）控制系统。PID控制是最早发展起来的控制策略之一，具有原理简单和实用面广等优点，是一种技术成熟、应用最为广泛的控制系统，被广泛应用于工业过程控制，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统，而对于温度控制，在现实生活中诸如冰箱等家具都需要利于温度控制器来调节温度使它收敛，PID控制算法在一定程度上满足了该控制器要求。

  • 方案论证

我们利用simulink仿真，如上图所示

  • 过程论述

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PID恒温控制（位置式+增量式）
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这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。反映偏差信号的变化趋势，并能在偏差信号变得太大之前，在系统中引入一个有效的早期修正信号，从而加快系统的动作速度，减少调节时间。从下面可以看出，由于位置式PID里面存在积分信号，容易产生累积偏差，在达到设定值时会存在震荡，这里的小人运动到墙面处就需要停止，就不能有震荡，所以需要使用增量式的PID控制。
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