Lauda精細(xì)控溫密碼—PID 溫度控制參數(shù)的調(diào)節(jié)

Empowering Excellence. For a better future. | °LAUDA

01、PID 算法 —— 精準(zhǔn)控溫的基礎(chǔ)

PID 是在自動化過程控制中應(yīng)用頗為廣泛的一種方法。PID 即按偏差的比例（P）、積分（I）和微分（D）進(jìn)行控制，告訴 CPU 如何輸出控制量，以使測量值與給定值一致，達(dá)到自動控制的效果。LAUDA 的恒溫控制系統(tǒng)，就是基于PID 算法，實現(xiàn)高精度的溫度控制。

LAUDA PID 溫度控制參數(shù):

02、理想的 PID 溫度控制參數(shù)

在有著理想 PID 控制參數(shù)的理想狀態(tài)下，實際溫度會在較短的時間內(nèi)，與設(shè)定溫度一致。既不會產(chǎn)生溫度過沖（超出設(shè)定溫度），也不會長時間達(dá)不到設(shè)定溫度。

當(dāng)實際溫度與設(shè)定溫度一致后，實際溫度會保持長時間的穩(wěn)定，不會在設(shè)定溫度附近劇烈波動。

理想狀態(tài)下的最佳參數(shù)設(shè)置：

03、探索最佳的 PID 溫度控制參數(shù)

所有 LAUDA 設(shè)備出廠即設(shè)有調(diào)整好的 PID 參數(shù)，以 LAUDA Variocool 為例，當(dāng)作為冷卻水循環(huán)設(shè)備運(yùn)行時，出廠前已預(yù)設(shè)了 PID 控制參數(shù)，可以直接使用。

但是，對于不同的應(yīng)用，如果更換不同的導(dǎo)熱液，就有可能會出現(xiàn)控溫不穩(wěn)（導(dǎo)熱液的熱容量和粘度會影響控制性能），這時就需要根據(jù)具體情況，對 PID 控制參數(shù)進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)整。

首先，可以通過運(yùn)行 LAUDA 自帶的參數(shù)自適應(yīng)功能，對 PID 參數(shù)進(jìn)行選擇。從控制面板上選擇 Menu - Setup - Control - Self  adaptation ，通過運(yùn)行 Self adaptation 程序，可以得到自動優(yōu)化后的 PID 參數(shù)。

不過，在我們的實際工作中，難免會遇到較復(fù)雜的情況，自適應(yīng)功能選擇的 PID 參數(shù)無法滿足控溫要求，這時就需要對 PID 參數(shù)進(jìn)行人工調(diào)整，達(dá)到較好的控溫狀態(tài)。

實際參數(shù)設(shè)置中遇到的問題：

比例范圍 Xp 代表對偏差比例 P 的控制。例如控制偏差為 2 K，Xp 設(shè)置為 10 K，則 P為控制偏差的 20％。

如果選擇的 Xp 過大，P 值較小，實際值會提前到達(dá)比例范圍，實際溫度容易過沖，超出設(shè)定溫度。

如果選擇的 Xp 過小，P 值保持 100% 的時間過長，控制值會迅速減小，實際溫度接近設(shè)定溫度的過程會過于緩慢。

復(fù)位時間 Tn 代表對積分部分 I 的控制，指了對現(xiàn)有控制偏差進(jìn)行積分的時間間隔。Tn 過大，控制偏差積分過慢，達(dá)到設(shè)定溫度的速度也會過于緩慢；Tn 過小，則導(dǎo)致積分運(yùn)行太快，實際溫度會在設(shè)定溫度附近劇烈振蕩。

前置時間 Tv 代表對微分部分 D 的控制，它會影響實際溫度接近設(shè)定溫度的速度，并會抵消 P 和 I 對溫度控制的影響。前置時間 Tv 越大，輸出信號的衰減越強(qiáng)。根據(jù)經(jīng)驗：Tv＝Tn×0.75，根據(jù) Tn 值設(shè)定即可。

04、精準(zhǔn)控溫，歡迎咨詢德祥

以上為大家簡單介紹了用于精準(zhǔn)控溫的 PID 參數(shù)設(shè)置。在實際的應(yīng)用控制中，三種參數(shù)互相影響，還需要通過實驗摸索以及成熟的經(jīng)驗，來確定合適的參數(shù)。

作為Lauda勞達(dá)的資深合作伙伴和代理商，德祥將為您提供值得信賴的技術(shù)支持和服務(wù)。

如果您對LAUDA產(chǎn)品感興趣，歡迎隨時聯(lián)系德祥科技。

德祥科技

德祥科技有限公司成立于1992年，總部位于中國香港特別行政區(qū)，分別在越南、廣州、上海、北京設(shè)立分公司。主要服務(wù)于大中華區(qū)和亞太地區(qū)——在亞太地區(qū)有27個辦事處和銷售網(wǎng)點，5個維修中心和2個樣機(jī)實驗室。

30多年來，德祥一直深耕于科學(xué)儀器行業(yè)，主營產(chǎn)品有實驗室分析儀器、工業(yè)檢測儀器及過程控制設(shè)備，致力于為新老客戶提供更完善的解決方案。公司業(yè)務(wù)包含儀器代理，維修售后，實驗室咨詢與規(guī)劃，CRO凍干工藝開發(fā)服務(wù)以及自主產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后。與高校、科研院所、政府機(jī)構(gòu)、檢驗機(jī)構(gòu)及諸多企業(yè)保持密切合作，服務(wù)客戶覆蓋制藥、醫(yī)療、商業(yè)實驗室、工業(yè)、環(huán)保、石化、食品飲料和電子等各個行業(yè)及領(lǐng)域。

2009至2021年間，德祥先后榮獲了多項行業(yè)內(nèi)的殊榮。我們始終秉承誠信經(jīng)營的理念，致力于成為優(yōu)秀的科學(xué)儀器供應(yīng)商，為此我們從未停止前進(jìn)的腳步。

我們始終相信，每一天都在使這個世界變得更美好！