Доброго времени суток.
Начало истории банально - регулятор для инкубатора.
Железо - Tiny2313, DS18B20, симистор ...
каждые 2-е сек. читает температуру unsigned char ds_term "в десятых градуса" (366 -> 36.6 C)
может выставлять мощность нагревателя unsigned char pwr_level 0%-100% (управляем пропусками полупериодов по алгоритму Брезенхама) с дельтой в 1%
индикатор, кнопочки, проверка пропажы напруги, подача тревоги и другая хрень.

Теперь самое интересное - регулировка температуры.
На телесистемах нашел регулятор -- через время t проверяется температура: "жарко" - мощность--; "холодно" - мощность++ ... закинул лампу,вентилятор, датчик (спрятал в тень лампы) в коробку... температура то устанавливается через некторое время ... но с большими проскоками - сильно "жарко" порой бывает... если потом открыть коробку (проветривание/переворачивание яиц/любопытный нос), то опять пока установится ... сильно колеблется.

Второй вариант: "релейное управление" -- холодно/жарко - мощность 100/0% ... выходит сразу и красиво на нужную температуру ... почти без "проскока в жарко" ... но получается такая колебалка, что лампы долго не выдержат (а в инкубаторе, в котором сгорел штатный регулятор ... лампы уж 40 скоро как работают ... если я их попалю за сезон - спасибо не скажут)

Третий вариант: "холодно" - 100% "жарко"-0% "норма"-XX%. XX - задаю кнопками сам ... вроде как можно и подобрать (методом тыка) для данного ящика ... но в полном итоге - фигня полная.

Полез в Сеть искать чужой опыт и теорию .. нашел ... и понял, что не помню нифига я с вышки и вообще не умею привязать знания к жизни.

Нашел "ПИД в картинках" http://www.pidregulator.com/index.html ... понял, что все мои три варианта - извратные методы ПИД регуляторов ... решил, что мне нужен ПИ регулятор. (П - прост, а ПИД-очень крут)
http://icm-tec.com/main1_10.htm - еще один ресурс .. более-менее доступно (формул нет в несколько этажей )

Самое противное, что не знаю как задать вопрос ...

Как в теме написано .. наверно стоит начать с ликеза по вышке ... объясните, пжлст, на пальцах ... что такое интеграл и как он влияет на график регулирования в ПИ регуляторе?

Не нужно посылать читать определение интеграла и т.д. -- начитался ... вот только неувязывается у меня "площадь под функцией" и "температура 36, надо 40 -- значит мощность +3"

Эх! Надежда, что найдется кто-нить, кто понимает, что я не знаю и что мне нужно ... спасибо за прочтение.

Ну в принципе на счёт ПИ - регулятора понятно - но вот формул я чтото не видел.

А на счёт интеграла вообсче (возьмём тот же пример с краном) - то в данном случае у тебя интеграл - пропорционален величине как долго кран у тебя открыт+как с него и что вытекало - плосчадь под графиком - у тебя и есть интеграл. Вои т получается что в зависимости от плосчади под графиком - тобто интеграла - нужно и регулировать мощность..

А на счёт "..."площадь под функцией" и "температура 36, надо 40 -- значит мощность +3"
..." - дайте прямую сцылочку - посмотримс....

Всё просто: интегралл в данном случае есть среднее значение контроллируемого параметра (температуры), за определённый период, которое и может получиться в вашем случае 36.
Т. е. к примеру температура колебалась в пределах 34, 36, 38 при этом среднее значение будет (34+38+36)/3=36, в данном случае период интегрирования равен трём.
Таким образом уменьшается ошибка измерения, которая бы возникла, если бы взяли только значение 34.
Затем это значение сравнивается с заданным 40. И исходя из разницы этих значений (40-36) пропорционально увеличивать мощность (или уменьшать).

... наверно скажу полный бред ...
Немного теории в моей интерпретации ... насколько верно?
Наш ящик теряет тепло по закону F(t)... типа теплопередача, сквозняк и т.д. Если построить график колебания температуры, то мы получим график нашей функции F(t) ... теперь, дабы держать температуру на одном значении, нам нужно определить сколько тепла потеряла коробка (это и есть площадь под графиком - он же интеграл) и в зависимости от этого значения изменить мощность нагревателя.
Именно этот вариант у меня был в третьем варианте -- где произведение интеграла на кофф. я подобрал руками и температура держалась на одном уровне...
Но! Так-как F(t) у нас изменчивая, то мой вариант "однократного интегрирования" не пашет ... вот тут мы время разбиваем на куски ... и появляется "время интегрирования" ... так?

ДОБАВЛЕНО
__
P.S.
Нет. полную фигню написал ... не удивлюсь, если Вы даже не знаете как это прокомментировать

А может применить трехпозиционный закон регулирования в данном случае? Для отопления помещений он вполне подходит.

а можно подробней? типа греем/подогреваем/не греем? Для инкубатора прокатит и релейный метод ... но хочется разобраться с П ПИ ПИД ... чтоб их

Я хоть и не Надежда... Но...
Интегральную составляющую включайте только тогда, когда пропорциональная часть или релейное управление устаканится... Иными словами, когда температура попадет в коридор...
Цыпляток жалко... Может теорию поучить... Как Вы подбираете коэффициенты? И очень-очень зря Вы спрятали температурный датчик в коробку....

Цыплят и мне жалко - посему и на форуме сижу.
Теорию штудирую ... но проблема в том, что не грызется гранит нифига ... объясните с привязкой к жизни, что такое интеграл и интегральная составляющая ... и почему и к чему мы тут вообще интеграл вспомнили?
___
P.S.
Татьяна ... это лучше, чем Надежда красивое имя.

Все это Вы уже, наверное читали...
Банально, но в двух словах на пальцах...
Пропорциональная составляющая дает мощность пропорциональную невязке.
Поэтому, если инкубатор не полностью теплоизолирован, следовательно нужна некая средняя мощность, то эта средняя мощность появится только при некотором среднем отклонении температуры - температура в среднем будет ниже заданной.
Интегральная составляющая устраняет это безобразие путем медленной подстройки мощности.
И.С. пропорциональна интегралу от невязки по времени... Когда мы достигнем того, чего хотели, она перестает меняться. В установившемся (стационарном) режиме мощность полностью определяется ИС.
А почитайте-ка Титце с Шенком. Там все очень хорошо описано...

и в третьем посте описан процесс "интегрирования на ходу"? ушел искать книгу ...

Вкратце про трехпозиционный
Имеем
1. Нагреватель (типа греет- не греет - охлаждает (???) )
2. То что нужно нагревать и поддерживать постоянную температоуру (инкубатор)
3. Термадатчик
4. Блок управления

В блоке управления должны быть опции
1. Интервал нагрева
2. Интервал опроса
3. дельта температуры
Названия не совсем по теории, но ладно

Блок управления с периодом Интервала опроса опрашивает термодатчик. Если температура меньше чем заданная + коридор (дельта температуры), то греем на время Интервал нагрева. Если в коридоре - ничего не делаем. Если больше - охлаждаем на тот же Интервал нагрева (охлаждения)

Естественно Интервал нагрева <= Интервал опроса

Это все хорошо работает в отопительных системах помещений, но там клапана (открываются и закрываются), а здесь "отопитель и охладитель" или просто "отопитель".

Не знаю насколько применим данный закон к инкубатору, но если вся система достаточно инерционна, то вполне прокатит. ПИД-закон применяется для менее инерционных систем. Простой пример - подогрев воды для дома.

Да и еще - с датчиком DS нужно аккуратно, добиться заявленной точности не так просто. Хотя для узкого коридора температур... нормально будет

Да было замечено, что при частом опросе - греется сам термометр, что приводит в свою очередь к ошибке измерения температуры до 2-4 градусов ("Рядом" (около 5 см), находился ещё один такой же термометр, опрашиваемый в 10 раз реже)

Я бы все таки начал с составления системы уравнений и расчета передаточной функции системы (см. пример). Все остальное это скорее управление, чем регулировка.

А во вторых любой регулятор надо просимулировать, т.к. есть некоторые нюансы, которые не просчитать (что касается нестабильности), а это обязывает в наличии передаточной функции системы.

Сообщение отредактировал sergeeff Jr. - Nov 22 2007, 08:38

может, эти статейки пригодятся

PID Without a PhD
http://www.embedded.com/2000/0010/0010feat3.htm

The PID controller из Nuts and Volts 2005 года
http://www.c51c51.com/index.php?lay=show&a...&Id=5337031

Инкубатор с яйцам, вентилятором и датчиком в коробке - увы, нелинейная система...
Автору надо ехать, а не шашечки... В его случае можно поставить еще ограничение скорости изменения задатчика, ограничение мощности (чтобы лампы были целы) и все будет хорошо... чтобы по-осени считать цыплят...