傻瓜式全自动控制电热恒温水浴锅.doc

傻瓜式全自动控制电热恒温水浴锅问题现状:当前电热恒温水浴锅的产品现状:基本上都使用PID技术实现达到恒温控制点,使用的方法基本是通过实验调试或经验得出某种条件下的适合的PID控制参数,通过面板操作来设定PID控制参数,从而实现恒温控制。此种方式适合于既定的条件下实施恒温控制。但实际情况是千变万化的,PID控制的各项参数,在实际运行中,受诸多条件限制,诸如既定的容积,电热管的功率大小与占容器位置及占比,温度传感器在容器中的位置,水位,起点水温,环境温度(一年四季室温不同,导致水温热量流失也不同),目标温度,缺水加水引起的水温波动,包括甚至锅盖的盖与不盖等等。条件不同,PID控制参数也不相同,这就需要根据实际情况,及时人为调整PID参数,以适应当情况,从而达到恒温控制目的。可见经常性的人为调整PID控制参数的操作方式即复杂又不方便。PID技术简述:PID(ProcessIdentification比例积分微分)它是根据被控过程的特性确定PID控制器的比例系数、积分时间和微分时间的大小。PID控制器参数整定的方法很多,概括起来有两大类:一是理论计算整定法。它主要是依据系统的数学模型,经过理论计算确定控制器参数。这种方法所得到的计算数据未必可以直接用,还必须通过工程实际进行调整和修改。二是工程整定方法,它主要依赖工程经验,直接在控制系统的试验中进行,且方法简单、易于掌握,在工程实际中被广泛采用。PID控制是针对一种既定条件下,通过经验调试结果,给定PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现控制过程,最终达到控制目的。PID技术在实际产品应用中的不足:在实际应用中,情况是千变万化的,比如拿水浴锅来说,以目标温度80度为例,在既定条件下,从室温加热至80度实验测试中得出合理的PID参数,从而设定PID控制器各项参数,可以让PID控制精确达到恒温点,并在容许的范围偏离恒温点温度波动,最终恒定在80度的目标恒温点。但实际应用中,条件是千变万化的,比如恒温点维持过程中,水量因为蒸发等因素而减少,需要补充水源,加水后,恒温点即遭破坏,此时PID控制参数是原来的室温起点温度开始加热至80度的目标恒温点所实测得出的适合值,但此时仅是恒温点附近因加水引起的温差需要重新PID控制回恒定。显然,此时的PID各参数是不适合当前状态PID控制,恒温过程效果必然受到影响,严重的还会导致无法回到恒温点。需要重新调整PID各参数,这就是单一PID控制的