нагреватель температуры

Mon Jul 11 2005 15:20, Kirill Frolov wrote to All:

KF> Как поступают в таких случаях?

Строят математическую модель и разбираются с ней.

KF> Читал, PID регулятор может быть KF> настроен автоматически. Однако данная задача кажется мне не тривиальной.

Это как раз несложно. Делают "ступеньку" и рассчитывают параметры методом Циглера-Hикельса.

KF> Очевидно, KF> что при этом будет иметь место колебания температуры,

Если система линейная и инвариантная во времени, проблем нет.

VLV

"Как мне быть добрым? Ведь все стоит так дорого!" (c) Б. Брехт

Привет вам Kirill

KF> Это ещё пол беды. Беда в том, что нагреваемый объект в приборе KF> связи с термометром вообще не имеет, это физически невозможно. Прибор KF> эксплуатируется при различной внешней температуре, да и внутри она за счёт KF> нагрева механизмов, и в т.ч. мощной лампы, меняется, в сторону повышения KF> после включения. То, что происходит перегрев - элементарный переходный процесс с перерегулированием.

KF> То есть имеется две проблемы: 1) термометр не связан с KF> собственно нагреваемым объектом, а по логике вещей термостатирован должен KF> быть не термометр, а сам объект (характеристики которого, к слову, тоже KF> могут несильно меняться); воздух внутри картонной коробки является непосредственным элементом связи.

KF> 2) существуют различные условия работы KF> нагревателяопределяемые темературой воздуха внутри прибора, которая KF> меняется в процессеработы, кроме того изначальная "комнатная" KF> температура существенно разная. вообще для простейшего объекта типа твоего - ПИД регулятор слишком сложно. Да и нагрев температуры весьма инерционный процесс. Используй простой ПИ с большим Ти. я когда-то печку делал. управлял в релейном режиме. получалась что-то типа широтноимпульсной модуляции. расчетов не делал, просто по наитию настраивал коэффициент передачи, т.е. по сути длину импульса. и как ни странно работало.

KF> Как поступают в таких случаях? Читал, PID регулятор может быть настроен KF> автоматически. Однако данная задача кажется мне не тривиальной. Очевидно, ну адаптивные алгоритмы вещь интересная, но на мой взгляд слишком сложная и таит в себе много опасностей. работают они хорошо только в случае активной подачи идентификационного сигнала. а тебе этого надо?

С большим таким уважением Roman

Mon Jul 11 2005 20:44, Dmitry Orlov wrote to Kirill Frolov:

DO> PID регулятор со звеном постоянного запаздывания, коим твой нагреватель с DO> датчиком и являются не может хорошо работать.

Может-может. Граничная частота петлевого усиления должна быть порядка 1/4 от задержки.

VLV

"Как мне быть добрым? Ведь все стоит так дорого!" (c) Б. Брехт

Привет вам Vladimir

KF>> Читал, PID регулятор может быть KF>> настроен автоматически. Однако данная задача кажется мне не тривиальной.

VV> Это как раз несложно. Делают "ступеньку" и рассчитывают параметры VV> методом Циглера-Hикельса. Т.е. снимают импульсную характеристику? Циглер-никельс вроде для критической частоты предназначен, если я не ошибаюсь.

С большим таким уважением Roman

X-Virus-Scanned: amavisd-new at bezeqint.net

Hello, Kirill Frolov! You wrote in conference fido7.ru.embedded to All on Mon, 11 Jul 2005 11:20:28 +0000 (UTC):

KF> Hi All,

KF> Нагревателя пока нет. Кое-как настроил (по методике с KF> измерением периода установившихся колебаний при управлении в KF> "релейном" режиме) PID-регулятор на "макете" -- лампа

PID регулятор со звеном постоянного запаздывания, коим твой нагреватель с датчиком и являются не может хорошо работать. Обычно термостаты делают с просто релейным регулятором.

dima

Mon Jul 11 2005 21:22, Roman Gorobchenko wrote to Vladimir Vassilevsky:

KF>>> Читал, PID регулятор может быть KF>>> настроен автоматически. Однако данная задача кажется мне не KF>>> тривиальной. VV>> Это как раз несложно. Делают "ступеньку" и рассчитывают параметры VV>> методом Циглера-Hикельса.

RG> Т.е. снимают импульсную характеристику? Так проще всего. А вообще годятся те же методы что и для адаптивных фильтров. LMS алгоритм, фильтр Калмана или Винера. RG> Циглер-никельс вроде для RG> критической частоты предназначен, если я не ошибаюсь.

Формул Циглера - Hикельса есть несколько. И во временной, и в частотной области. VLV

"Как мне быть добрым? Ведь все стоит так дорого!" (c) Б. Брехт

Hi Roman, hope you are having a nice day!

KF>>> Читал, PID регулятор может быть KF>>> настроен автоматически. Однако данная задача кажется мне не KF>>> тривиальной. VV>> Это как раз несложно. Делают "ступеньку" и рассчитывают VV>> параметры методом Циглера-Hикельса. RG> Т.е. снимают импульсную характеристику? Циглер-никельс вроде для RG> критической частоты предназначен, если я не ошибаюсь.

Смотря что считать методом Циглера-Hиколса. В литературе часто под этим названием подразумевается эмпирическое правило рассчета коэффициентов регулятора (K, Ti, Td, Tt) исходя из значений Ku (ultimate gain) и Tu (ultimate period). Как будут получены Tu и Ku, дело десятое. Можно и step response применить, и relay feedback (optional with hysteresis) и даже метод свободных колебаний.

По Ц-H для ПИД-регулятора:

K = 0.6 * Ku; Ti = 0.5 * Tu; Td = 0.125 * Tu; Tt = SQRT(Ti * Td); // или приближенно Tt = 0.25 * Tu;

Для ПИ регулятора коэффициенты не помню, впрочем те, что выше тоже по памяти писал, мог и ошибиться.

WBR, AVB

Посмотри Application Note AN2208 Universal PID-Thermoregulator (искать на

Вадим.

KF> Кроме того, непонятна связь температуры термометра с KF> собственно температурой объекта.

немного улучшить ситуацию можно попробовать с помощью искуственной конвекции в камере (воткнуть пару вентиляторов, чтобы воздух внутри гоняли)

Mon Jul 11 2005 15:20, Kirill Frolov wrote to All:

KF> From: "Kirill Frolov" snipped-for-privacy@fk0.pp.ru>

KF> Hi All,

KF> Hагревателя пока нет. Кое-как настроил (по методике с измерением KF> периода установившихся колебаний при управлении в "релейном" режиме) KF> PID-регулятор KF> на "макете" -- лампа накаливания, термометр (dallas 1-wire) и картонная KF> коробка куда всё помещено. Работает однако! Дальше интересней. Дело в KF> том, что эта настройка хорошо работает в одинаковых внешних условиях и KF> при одинаковой KF> же устанавливаемой температуре. То-есть если я её на 50 C настроил -- KF> работает /идеально/. А вот если 37 установить -- всё пошло в разнос, KF> осциллятор получается. Если внешние условия (температура, например) KF> другие -- аналогично.

KF> Это ещё пол беды. Беда в том, что нагреваемый объект в приборе KF> связи с термометром вообще не имеет, это физически невозможно. Прибор KF> эксплуатируется при различной внешней температуре, да и внутри она за KF> счёт нагрева механизмов, и в т.ч. мощной лампы, меняется, в сторону KF> повышения KF> после включения.

KF> То есть имеется две проблемы: 1) термометр не связан с KF> собственно нагреваемым объектом, а по логике вещей термостатирован должен KF> быть не термометр, а сам объект (характеристики которого, к слову, тоже KF> могут несильно меняться); 2) существуют различные условия работы KF> нагревателя определяемые темературой воздуха внутри прибора, которая KF> меняется в процессе работы, кроме того изначальная "комнатная" KF> температура существенно разная.

KF> Как поступают в таких случаях? Читал, PID регулятор может быть KF> настроен автоматически. Однако данная задача кажется мне не тривиальной. KF> Очевидно, KF> что при этом будет иметь место колебания температуры, возможно, KF> недопустимой амплитуды. Перенастраивать же регулятор придётся непрерывно, KF> по мере прогрева прибора. Кроме того, непонятна связь температуры KF> термометра с собственно температурой объекта. Возможно есть классические KF> решения описанных проблем?

Честно говоря, я нифига не понял ни тут, в том бреде, что последующие авторы понаписали.

KF> То есть имеется две проблемы: 1) термометр не связан с KF> собственно нагреваемым объектом, а по логике вещей термостатирован должен KF> быть не термометр, а сам объект (характеристики которого, к слову, тоже KF> могут несильно меняться); что значит - "не связан" ? Веревочкой ? Электрически ? Механически ? Экстрасенсорно ? Чего собой представляет объект ? Чего собой представляет нагреватель ? И на какое место им крепится термометр ?

KF> на "макете" -- лампа накаливания, термометр (dallas 1-wire) и картонная KF> коробка куда всё помещено. Работает однако! Дальше интересней. Дело в Кто тут у тебя есть объект - лампа или картонная коробка ? Или воздух внутри всего этого ?

SY, EK

Привет вам Alexey

AB> По Ц-H для ПИД-регулятора:

AB> K = 0.6 * Ku; AB> Ti = 0.5 * Tu; AB> Td = 0.125 * Tu; AB> Tt = SQRT(Ti * Td); // или приближенно Tt = 0.25 * Tu;

Как же я не люблю арифметику с плавающей запятой:)

С большим таким уважением Roman

Wed Jul 13 2005 22:47, Roman Gorobchenko wrote to Alexey V Bugrov:

AB>> По Ц-H для ПИД-регулятора:

AB>> K = 0.6 * Ku; AB>> Ti = 0.5 * Tu; AB>> Td = 0.125 * Tu; AB>> Tt = SQRT(Ti * Td); // или приближенно Tt = 0.25 * Tu;

RG> Как же я не люблю арифметику с плавающей запятой:)

Её компилятор любить должен. :-)

WBR, Yuriy.

Hi Roman, hope you are having a nice day!

AB>> Td = 0.125 * Tu; AB>> Tt = SQRT(Ti * Td); // или приближенно Tt = 0.25 * Tu; RG> Как же я не люблю арифметику с плавающей запятой:)

Работай с фиксированной.

WBR, AVB

Привет вам Yuriy

RG>> Как же я не люблю арифметику с плавающей запятой:)

YK> Её компилятор любить должен. :-) Знаю как он любит. Через ж...:) Тормоза еще те. Hо если нет поддержки плав. зап. аппаратно, то ничего ничего уже не поделаешь.

С большим таким уважением Roman

Hello Roman.

AB>> По Ц-H для ПИД-регулятора:

AB>> K = 0.6 * Ku; AB>> Ti = 0.5 * Tu; AB>> Td = 0.125 * Tu; AB>> Tt = SQRT(Ti * Td); // или приближенно Tt = 0.25 * Tu;

RG> Как же я не люблю арифметику с плавающей запятой:)

а где ты тут плавающую запятую увидел?

Vladimir PS Большинство таких алгоритмов легко конвертируется в целиком целочисленную арихметику, все алгоритмы маш. графики, например, включая круги - целочисленные, причем даже от операций умножения и деления в цикле избавляются...