记录下PID整定的过程

Posted 2020-12-08 codeworkerliming

1、增量式PID的整定
项目背景，根据加热丝+风机来吹出稳定温度的热风，加热丝使用可控硅控制，风机就是不同挡位电压控制。
加热丝使用定时器的pwm控制，由于可控硅的响应时间比较短，因此，pwm输出占空比基本上无需注意，1s更新一次pwm的占空比。
增量式PID基本上是PD控制，不存在积分控制。加热丝的功率需要足够，否则是无法达到动态平衡的。
a、首先P控制，如果系统允许，将系统整定的温度到正弦波震荡。当时是串口输出的，之后excel画出波形，下载可以一边输出，上位机一边画出波形，加快整定的方式，伏特加++就是这样的上位机软件。
b、之后加大D，就可以达到稳定了。而且温度基本无过充。

P控制在增量式控制中，和位置式（经典PID）有所区别，pid的计算出来的是占空比的增量，如果温度未达到设定温度的话，就会不停的累加占空比，就会满功率执行，不会出现稳态误差的。
D控制是抑制作用，防止温度过充。这样就可以温度上升就稳定了。

2、位置式pid
这中方式就是经典的pid方式，网上一大堆整定的口诀。
项目背景：油罐，保温良好，有一条硅胶管进行油路闭环循环，使用固态继电器加热方式。无主动散热，即使用自然冷却的方式。
a、使用P控制，经过测试，仅有p控制是无法达到设定温度的，因为输出的是最终的占空比，会存在稳态误差。调试后，如果能够到达稳定，那么继续添加I控制。
b、降低上一步骤中的p系数，添加I控制，基本上能够达到设定温度了。但是会有三个波峰，如果I比较大，那么会出现震荡，因此I不能太大。因此，根据需要降低I的系数，或者添加D的控制。
C、如果不想出现温度过充，那么有必要添加D控制，因为温度的迟滞性比较大的，添加D控制不会导致系统扰动。除非传感器出错。

传感器出错判断记录
1、4-20mA类型传感器的判断，如过传感器上电后，默认是4mA，因此传感器正常，那么采集到的电压肯定是比较高的。因为得到：短路故障，电压很低，开路故障，电压很高，这个需要根据具体电路来寻找规律
2、热电偶的开路判断，目前来看是不规律的读数，出现0，或者出现很大的温度基本判断是开路故障，如果有采集到温度，那么判断两次温度如果相差6度及以上，就认为是开路。（降温的时候，会出现温差较大，因此把比较的范围改为6度，降温不应该是开路）