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锅炉pid控制器,基于pid锅炉温度控制器设计

2024-04-18 22:47:44 锅炉 0人已围观

大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于锅炉pid控制器的问题,于是小编就整理了1个相关介绍锅炉pid控制器的解答,让我们一起看看吧。

PID控温的原理是什么?

我们在科学研究中经常用到的一个实验方法就是在不同温度下测量材料的物理性质。一般地,我们以液氮或者液氦作为低温介质,通过一个加热器(一般是电阻或者电阻丝)通电流进行加热便可以得到不同的温度,这就是电加热控温。通过电加热温控我们可以得到室温和液氮温度或者液氦温度之间的各种温度,是一种很实用的测量手段。

锅炉pid控制器,基于pid锅炉温度控制器设计

控温的方法一般有两种,一种是手动控温,还有一种就是自动控温。手动控温就是通过手动改变加热器的电流来达到不同的温度,自动控温就是题主这里提到的PID控温。

图1. PID控制示意图

PID控制其实是控制系统中最常见也是很重要的一个控制方法,广泛用于工业控制系统和各种其他需要连续调节控制的控制回路反馈机构。 。这里的PID分别指的是比例、积分和微分控制。每一部分的控制都有一定的作用。在负反馈的PID控制中,比例控制的输出信号和感温元件的偏差成正比,这种调节方式的问题是会存在静差,即得到的结果和设定值之间有一个固定的差值。如果这时候我们加入积分调节,输出信号便会随时间缓慢上升,这相当于输入信号对时间的一种累积效果。用PI调节时,能消除静差,而且调节过程平稳,但缺点是花费时间较长;这个时候我们再加入微分调节,便可以使调节过程加快,这时候带来的问题是容易引起温度的振荡。PID三种方式结合起来时,我们调节三种不同的参数,便可以使调节过程即平稳又迅速。

图2. 一种老式的PID控制器

图3. lakeshore生产的控温仪


PID控温其实是属于闭环自动控制技术,那么闭环自动控制技术都是基于反馈的概念以减少不确定性,反馈有三个元素,测量、比较和执行。测量关键的是被控变量的实际值,与期望值相比较,用这个偏差来纠正系统的响应,执行调节控制。在工程实际中,应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制即为PID控制。


PID是比例、积分、微分的简称,PID控制原理是被控对象的输出会返送回来影响控制器的输入,形成一个或多个闭环系统。PID控制系统有正反馈和负反馈,若反馈信号与系统给定值信号相反为负反馈,若极性相同为正反馈,一般PID控制系统均采用负反馈控制系统。

以PID控制炉温控制来理解,用热电偶检测炉温并反馈到温控仪,用温度显示仪显示温度值。在温控仪给上炉温一个温度给定值,并与炉温反馈值比较,得到温度的误差值。然后温控仪会自动调节加热的电流,使炉温保持在给定值附近。

几乎所有的回答都知道PID是比例,积分,微分控制,也有部分人和部分资料能列出个公式。

一旦谈到公式,也就是粗粗的皮毛解释。到目前为止,我还没有看到任何一个资料能够从数学层面通透的演示具体应用过程中,PID数值具体运算并且应用到执行机构的全过程。

也就是说,目前我没有看到任何原理计算级别通透的解释。这点很遗憾,也希望那个大神能出来解释下。

我的理解,P为比例,调节反馈和补偿速度,I为积分,一般反应为调节波动幅度的大小,D为微分,调节波动周期的长短。

没有任何数学原理性解释,PID参数设置大家基本都靠蒙,稍微有心的,总结个蒙的大概方法。

这点比较遗憾。

PID温控的原理是什么?

答:现在市面上的数字显示温控仪表都是带智能自整定PID工业调节器。所谓的PID温控器就是一种采用设定值与目标值通过集成电路自动运算,达到模糊PID算法,自动运算到快速到达最佳控制状态的仪表。

其中它将不同的输入分度号的温度热电偶、不同分度号的热电阻,通过比例带(P表示),积分时间(I表示),微分时间(D表示),见下图所示

这些将PID进行分开后的解释,叫做“控制器”,再由它将信号传递给一个叫“执行器”电路,其中温控器里面可以人工设置一个叫“被控对象”的电路输出。

在输出的同时一路将信号再次给测量变送器,再反馈给输入目标或者说是偏差,这样快速的来回运算,将会使温控器达到最佳效果。

下面说一下PID参数的意义

P→比例带

在PID调节中,它是输出控制量的大小与测量值和设定值之间的偏差成比例关系,偏差越大,输出越大,仪表比例参数P的设定值越大,控制灵敏度越低,稳定性越高;P的设定值越小,灵敏度越高,稳定性越低。例如,仪表的比例参数P设定为“5”,表示偏差值偏离给定值5%时,输出控制量变化100%。

I→积分时间

朋友们好,我是电子及工控技术,我来回答这个问题。PID温度控制器是一种能够将需要控制的温度,通过温度传感器对温度进行检测,把检测到的温度转换为电信号,然后把这个检测的信号与控制温度的信号进行比较,根据比较的结果来判断是不是已经达到了所设定的温度目标。如果还没有达到所要求的温度,就需要根据这两者之间的差值再进行调整,一直达到所设定的温度要求为止。

下面我用一个常用的恒温烙铁控制为例,当我要把烙铁的温度控制在270℃,此时我用

X作为需要控制的温度信号,这个信号的大小与我们要控制的温度值是一一对应的。我再设置一个由温度传感器感应来的信号叫Y,此时我们控制温度的信号就不取决于给定的信号X了,而是取决于X和Y的合成后的X-Y信号。

在这里就出现了如下的情况,一种是当温度值超过了270℃时,那么Y>X,这时X-Y<0,这就要求要减小给定量X,使温度降下来,直到温度降到270℃为止。另一种是当温度达不到270℃,那么Y0,这就要增大给定量X了,使温度上升,一直升到270℃为止。

到此,以上就是小编对于锅炉pid控制器的问题就介绍到这了,希望介绍关于锅炉pid控制器的1点解答对大家有用。

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