恒溫搖床溫溫度控制程序設計

改進算法實現程序流程如圖11所示。圖中SP代表設定值；PV代表實時測量溫度；P為設置的比例帶大小，等于Kp的倒數。由圖11可以看出：通過計算SP和PV的誤差值，與所設定的比例帶進行比較，在下比例帶外禁止積分，以防止積分累積導致系統產生振蕩，系統全功率輸出，使搖床箱體內溫度迅速升高。隨著時間推移，當誤差值降低到設定閾值0.7P時，調用微分先行算法，改變輸出加熱電阻絲的功率，使溫度緩慢上升。當溫度升高到設定值以上范圍時，調用變速積分算法。當偏差大于設定值0.9P時，減小積分作用為0；當偏差小于設定值0.2P時，增大積分作用。當溫度上升超過上比例帶外時，主控制器輸出的PWM波形占空比為0，即加熱電阻絲不工作，同時使積分作用清零，依靠環境降溫。在每個控制周期內，控制系統采用相同的控制策略，輸出比例、積分和微分組成的控制量。

恒溫搖床加熱溫度控制系統采用鉑電阻溫度傳感器PT100采集搖床箱體溫度，通過主控制器內部實現的PID算法控制加熱系統，系統運行過程溫度參數經過LabVIEW內部集成的顯示控件進行實時監控。設計的控制算法經過軟件實現并部署在主控制系統中，選取高溫50°C、中溫35°C進行系統測試，采用LabVIEW顯示控件對溫度參數進行實時監控，結果表明：溫度控制精度為±0.1°C，達到預設目標，可提高國內低價恒溫搖床的溫控精度。