Компенсация инерционности нагревателя нужна не для высокой точности, а для сокращения времени переходного процесса. Регулятор в этом случае делает форсировки по управлению, чем ускоряет отработку уставки при её изменении. Для этого регулятор должен содержать на выходе корректирующее звено, которое компенсирует передаточную функцию объекта (нейтрализует инерционность за счёт форсировок - в нашем случае). Но это уже не относится к простейшему регулированию, о котором просил автор топика.

Ышо в далекой юности, делая терморегулятор для инкубатора, наступил на грабли инерционности нагревателя, сварив полторы тысячи утиных яиц , причем не государственных, которые бы списали. Нагреватель при включении аккумулировал столько тепла, что пролетал верхнюю точку на МНОГО рубликов. Пришлось понижать температуру нагревателя и уменьшать его массу. При температуре поверхности нагревателя 90-100 градусов и массе меньше килограмма он не пролетал, но за эти знания я заплатил из своего кармана С тех пор помню про эти грабли. Здесь надо учитывать много параметров - нагреватель, камера, в которой происходит нагрев, как тепло передается в камеру и тому подобное. За два градуса можно вылететь в момент, и не успеешь заметитьПоэтому мы делаем ступенчатую регулировку мощности нагревателя. Силовое управление - симмисторы. чтобы не гадить в сеть, включаем их при переходе через 0, имеем 4 уровня мощности, включаемых в зависимости от разницы между температурой уставки и температурой объекта. Нареканий за несколько лет не было.

В инкубаторе кроме нагревателей , еще должны быть ожлаждение и вентиляция
(перемешивание воздуха).
а два градуса разница это уже хана , контролировать нужно десятые , а лучше сотые.

Сообщение отредактировал dosikus - Sep 26 2006, 16:46

Можно попробовать бороться со слишком большой инерционностью путём установки датчиков температуры не только в нагреваемом помещении, но и непосредственно на нагревателе.
Ну, и без перемешивания воздуха и обдува нагревателя тоже обойтись сложно.

В промышленных стоит один датчик в потолке и все.
Хотя слышал про импортные , что там несколько уровней --> датчиков.

тема инкубатора была затронута как пример возможных проблем, с которыми может столкнутся товарищ, и не более. Можно поставить несколько датчиков в разных местах, но нам неизвестно, что за камера, в которой происходит нагрев, да и вообще ничего неизвестно, кроме температуры и требуемой точности, так что обсасывание этой темы есть не более чем сотрясение воздуха, я так думаю. Задавший вопрос молчит, и задачу не конкретизирует, видимо он удовлетворен вышесказанным. С уважением ко всем принявшим участие Demaven

нагрев осуществляется ТЭНами мощностью 1кВт, нагревается стальная плита массой килограмм 300, плита разогревает бален (там три эта разогрева так что колебания тем-ры минимальны) разогретый бален впрыскивается в форму - термопласт автомат. До этого стояли датчики типа РЭТ с дискретным управлением (вкл. выкл) и в принципе их хватало, но захотелось улучшить. Вопрос - никто не может предложить алгоритм типа
- в течении минуты измеряется скорость настания температуры (t1-t0)при заданной мощности.
(сначала мощность максимальна.) на следующем шаге проверяется- через минуту при этой
скорости на этой мощности температура превысит заданный порог?
если да, то убавляем мощность вдвое.
если нет, то прибавляем на 10%
если порог превышен более чем на 0.2°, убавляем мощность на 10%. (скопировано отсюда с форума)
может кто реализовывал подобные вещи достаточно неплохо

на 300 кг железа должно быть несколько тэнов, для равномерного прогрева сей железяки целесообразно включать-выключать ВСЕ тэны одновременно, киловатный тэн легко управляется симмистором ВТА20 с оптопарой МОС3063, напрашивается шим или его подобие с частотой 0.5-1 герц, вот вроде и все. Иметь несколько ступеней регулирования, пока температура ниже заданной на больше чем 8 градусов - включено всегда, от 8 до 4 - три четверти, от 4 до 2 - половина, и так далее, цифры примерные, на месте лучше видно, но я бы делал так. делали регулятор температуры в большой сушильной камере, там, правда градусов было поменьше, но перегревать было нельзя, использовали этот алгоритм, включение-выключение нагревателей, общей массой более 100 кг происходило раз в несколько секунд, стабильность температуры плюс-минус 0.1 градуса, измерения температуры проводились с помощью цифровых термодатчиков LM74, эффекта проскока контрольными термометрами не фиксировалось

Сообщение отредактировал demaven - Sep 29 2006, 03:47

Я для таких целей применял оптосимисторы SHARP S216S02-250V 16A.

есть желание купить дом, но нет возможности, есть возможность купить козу - но нет желания, применяем доступное

Неправда, однако...
Не далее как месяц назад сдавал проект. Нагреватель 1кВт, точность поддержания около 0,03 град.
Пока не ввел ШИМ с точностью установки 1% и довольно сложный алгоритм ее регулировки, происходили выбросы температуры до градуса.

В другом проекте стоит датчик окружающей температуры, чтобы прогнозировать величину ШИМ. Там точность получилась около 0,01 град.

А вот товарисч с яйцами прав. Видимо, яйца учат!

есстно научили, мотоцикл Урал выбросил на помойку, так что яйца учат не только курицу, но и петуха

Без обид. У каждого были в жизни свои яйца :-)
Я спек четыре десятка - был плохо подключен вентирятор, он выключился, образовался большой градиент температуры по высоте.
Больше за это дело не брался. А теперь, кстати, запрещено держать кур.

при дальнейшем усовершенствовании блока управления инкубатора была сделана система, которая при отключении питания или выключении вентиляции принудительно открывала вентиляционные отверстия, так как яйцо выделяет много тепла и без обдува происходит саморазогрев. В промышленности при выключении вентиляции открывают двери и опрыскивают яйца для охлаждения, так как охлаждение не так страшно

Мы говорим о разных вещах. Точность поддержания температуры целиком и полностью зависит от программного алгоритма регулирования и отчасти от шага управляющего воздействия (1% ШИМ в вашем случае). Отчасти - потому что даже достаточно грубым управлением можно обеспечить хорошую точность регулирования (в Вашем случае 1% ШИМ для 1 кВт нагревателя - это очень грубое управление, но всё равно удалось достичь точности 0,03 градуса). Но всему есть предел. Если управляющее воздействие свести в пределе к "просто включить-выключить" - достичь хорошей точности будет неимоверно сложно.
Инерционность нагревателя, если с ней не бороться программными средствами, приводит к затягиванию переходного процесса и перерегулированию (Вы будете всё время "пролетать" мимо уставки в случае обычного пропорционального регулятора), это может вылиться в неустойчивый процесс, но на точность она никак не влияет.
Для борьбы с перерегулированием мы вводим в регулятор дифференциальную составляющую по температуре, а для сокращения переходного процесса - форсирующие динамические звенья на выходе регулятора.