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01、PID 算法 —— 精準控溫的基礎(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)

在有著完美 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），也不會長時間達不到設(shè)定溫度。

當實際溫度與設(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，當作為冷卻水循環(huán)設(shè)備運行時，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)進行現(xiàn)場調(diào)整。

首先，可以通過運行 LAUDA 自帶的參數(shù)自適應(yīng)功能，對 PID 參數(shù)進行選擇。從控制面板上選擇 Menu - Setup - Control - Self  adaptation ，通過運行 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)進行人工調(diào)整，達到較好的控溫狀態(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，指定了對現(xiàn)有控制偏差進行積分的時間間隔。Tn 過大，控制偏差積分過慢，達到設(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。根據(jù)經(jīng)驗：Tv＝Tn×0.75，根據(jù) Tn 值設(shè)定即可。

04、精準控溫，歡迎咨詢德祥

以上為大家簡單介紹了用于精準控溫的 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)。

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