нагреватель температуры

Do you have a question? Post it now! No Registration Necessary

Translate This Thread From Russian to

Threaded View
Hi All,

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

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

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

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


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


нагреватель температуры
Привет вам Vladimir

11 Jul 05 18:08, Vladimir Vassilevsky -> Kirill Frolov:


 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

нагреватель температуры
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


нагреватель температуры
Hi Roman, hope you are having a nice day!


11 Июл 05, 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
 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


нагреватель температуры
Привет вам Alexey

12 Jul 05  0:39, Alexey V Bugrov -> Roman Gorobchenko:

 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

нагреватель температуры
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.


нагреватель температуры
Привет вам Yuriy

14 Jul 05 19:44, Yuriy K -> Roman Gorobchenko:

 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

нагреватель температуры
Hi Roman, hope you are having a nice day!


13 Июл 05, Roman Gorobchenko wrote to Alexey V Bugrov:

 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


Re: нагреватель температуры
Hello Roman.

13 Jul 05 22:47, you wrote to Alexey V Bugrov:
 RG> 12 Jul 05  0:39, Alexey V Bugrov -> Roman Gorobchenko:

 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...


Re: нагреватель температуры
Привет вам Kirill

11 Jul 05 15:20, Kirill Frolov -> All:

 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

Re: нагреватель температуры

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
http://www.dorlov.no-ip.com


Re: нагреватель температуры
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


Re: нагреватель температуры
Hi!

Quoted text here. Click to load it

Посмотри Application Note AN2208 Universal PID-Thermoregulator (искать
на http://www.cypress.com), возможно, будет полезно.

Вадим.

Re: нагреватель температуры

 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)


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


 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


Site Timeline