регулирование температуры Опции

[mishutka]

Задача следующая:
необходимо поддерживать температуру в районе 400 градусов с точностью плюс минус 2 градуса. Посоветуйте пожалуйста алгоритм который несложно реализовать на Ассемблере. Процесс вялотекущий никаких резких колебаний не бывает.

[demaven]

Для поддержания температуры с высокой точностью применяется ступенчатая регулировка мощности для компенсации инерционности нагревателя. А так - мало информации о проекте: мощность нагревателя, максимальная температура нагревателя, его теплоемкость, и так далее. Сделать управляющий автомат, зная характеристики нагревателя, не есть трудная задача. Параметры проекта - в студию, как говорит Леонид Аркадьевич.

[Demeny]

Для поддержания температуры с высокой точностью применяется ступенчатая регулировка мощности для компенсации инерционности нагревателя.

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.

[Dog Pawlowa]

Компенсация инерционности нагревателя нужна не для высокой точности, а для сокращения времени переходного процесса.

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!

[Demeny]

Компенсация инерционности нагревателя нужна не для высокой точности, а для сокращения времени переходного процесса.

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.

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.

[Dog Pawlowa]

Мы говорим о разных вещах...

К сожалению, автоматика пришлась на время моего резкого увлечения девушками. Особенно одной. Поэтому оперировать терминами типа "ввести дифференциальную составляющую" не буду. Я полностью согласен с Вами в части этой составляющей для ПИД регулятора.
Я только хочу отметить несколько моментов. Природа перерегулирования и одной из проблем точности поддержания температуры одна и та же - инерционность системы. Отсюда выводы.
1. На этапе проектирования системы должны быть заложены решения, уменьшающие эту инерционность, иначе никакой ПИД регулятор не справится (В моем случае это циркуляционные насосы, обеспечивающие быстрый перенос тепла от нагревателя по всему объему системы)
2. Должны быть выбраны наилучшие параметры, подлежащие регулированию (В моем случае - не включить-выключить, а ШИМ нагревателя). Это я немного так уточнил Ваши слова "программный алгоритм регулирования"
3. Желателен сбор дополнительных данных о системе, позволяющих прогнозировать поведение системы терморегуляции (в моем случае - это измерение температуры за бортом, что позволяет оценить теплопотери системы и ориентировочную мощность). Дополнительно можно измерять температуру в разных точках (например, у нагревателя), etc.
В результате может оказаться, что абстрактный ПИД-регулятор не так уж и нужен, поскольку поведение системы можно описать несколькими физическими формулами с результат такого описания будет намного точнее, чем у ПИД-регулятора.