Дело в том, что при поддержки максимально допустимуй температуры будет затрачено минимум энергии и произведено минимум шума. А так как температура на границе, то регулятор должен быть правильный, с хорошим регулированием.



Мда. Теорию и практику ПИД-регуляторов Вы таки не знаете. Вентилятор начнет крутиться до достижения температуры 60 градусов. А на +60 он будет крутиться ровно с таким количеством оборотов, какое нужно для обеспечения поддержания температуры ровно 60 градусов. Не больше (но и не меньше). Конечно, из-за шумов немного будет плавать скорость, но это ноль целых хрен десятых от установившегося значения.

Конечно, если коэффициенты звеньев выбраны неверно, то будет генерация со всеми вытекающими.

Рассмотрите случай, если сама по себе температура без вентилятора не поднимается до установленного уровня в 60 градусов.
Не понятно мне, почему он должен крутится. С какой скоростью, он к примеру должен крутится при 40 градусах, а при 30 ???
В таком случае, по идее, должен включаться гипотетический нагреватель, чтобы нагреть объект до требуемых 60 градусов.

Если температура не поднимется до уставки, то вентилятор выключится и больше не включится. Курите смысл действий, производимых П, И и Д-звеньями (и как это выглядит в реальной жизни), избавьте нас от втолковывания Вам основ.

Клим, "установленный уровень", это те обороты, при которых температура удерживается на уровне 60С. Это установленный при регулировке уровень опорного напряжения.
При этом существует некоторое рассогласование между опорным, эталонным уровнем и истинной температурой объекта (показаниями датчика). Коэффициент усиления в системе конечен. Вот это рассогласование меж опорным напряжением и напряжением с датчика, умноженное на коэффициент и дает необходимые обороты. В такой системе с ростом тепловыделения температура объекта будет немного расти из-за конечного и небольшого коэффициента усиления в петле обратной связи. Будет погрешность регулирования. Но именно это дает устойчивость системы. Небольшое рассогласование тут принципиально необходимо для работы замкнутой системы авторегулирования.
Если ввести слишком большой коэффициент, то возникнет релейный режим, автоколебания. Из-за большой инерционности тепловых процессов это будет выглядеть как включение-выключение вентилятора на максимальных оборотах через 15-30-100 секунд. Хотя, во многих менее инерционных системах, применяют и автоколебательный (астатический) режим, но там предпринимают дополнительные меры, чтобы амплитуда колебаний не была слишком большой.
По поводу вопроса а что будет при 30С? Да ничего не будет. Вентилятор тихо включится при 60С и будет набирать обороты до тех пор, пока не остановит рост температуры. Увеличится тепловыделение - будет и дальше набирать обороты, пока не удержит, скажем, на уровне 61С. Еще тепло растет? Будет набирать обороты до своих 12вольт, сколько сможет. Удержит температуру, например, 63С. А дальше - ку, "не шмогла"! Это уже говорит о недостаточной производительности вентилятора в системе.
Но теперь видим потребное усиление 63С-60С=3С. Обороты меняются в диапазоне 6вольт (старт) -12 вольт (финиш). Тогда петля ОС грубо должна давать 6V/3С=2вольта/градус. И "установленное значение" должно быть в районе 6вольт.

Подождите, а какже:

Основы я как раз знаю. Мне более интересен данный конкретный пример.
Просто я считаю, что в данном конкретном случае ПИД-регулирование не уместно. Какой взять опорную температуру ? 60 градусов я с потолка взял.
Тут получится, что вентилятор будет включаться при 60 градусах, стабилизировать температуру на коротком участке (к примеру 60..65, может и больше, если это будет 1,5квт пылесос ) и дальше шпарить на полных оборотах.

Я же предлагаю установить максимальную скорсть вентилятора при максимальной критической температуре. (Пусть это будет, к примеру 80 градусов, это уже завист от объекта охлаждения). И минимальную скорость соответственно при минимальной температуре. Это даст более плавный нагрев и остывание, плавное изменение уровня шума, нежели удержание температуы на определннном уровне.


Спасибо за теорию, но я и так это все понимаю. Попробуйте приминить это на практике. Лично я, как будет время, обязательно соберу подобный регулятор и попробую как свой метод, так и ваш.
Просто если использваоть ваш метод, то я не понимаю, какую температуру выбрать опорной, и собственно какой физический смысл должно нести это число.

Совсем Вы не о том твердите.



Еще раз повторяю, вентилятор включится раньше установленного порога в 60 градусов. Это при использовании ПИД-регулирования. А что сработает раньше - П-звено или Д-звено - зависит от скорости нарастания.

Я замыслил именно подобное.
Теоретическую модель поведения приводил ранее.
Будут юзаться параметры RPMmin/RPMmax, Tstop/Tmin/Tmax.
То есть в диапазоне температур от Tmin до Tmax вентилятор будет вращаться со скоростью от RPMmin до RPMmax.
При температуре, меньшей Tstop полный останов.

Возможно, затруднения в том, что опорному напряжению Вы стараетесь придать смысл температуры в градусах. Это просто некая опорная точка, размерность системы, относительно которой датчик и меряет температуру.
Измерить что-либо - сравнить с эталоном. Пока показания датчика равны или менее эталона на вентиляторе напряжения нет. Если напряжение с датчика выше, то вентилятор включится. Однако, нельзя допускать, чтобы он сразу же включался на полную мощность. Подводимая к нему мощность должна быть ПРОПОРЦИОНАЛЬНА рассогласованию. Потому напряжение рассогласования нужно линейно усилить в определенное, конечное число раз. При этом, все нелинейности характеристик самого вентилятора и прочих звеньев автоматически выберутся (скомпенсируются).
Да, трудность в том, что заранее этот порог, опорное трудно вычислить. Его нужно установить таким, чтобы при 60С вентилятор УДЕРЖИВАЛ температуру.
Каким будет это пороговое - а кто ж его знает? Можно только оценить границы этого опорного.
Вот оно-то и выбирает начальные разбросы параметров. Это производительность конкретного вентилятора кубометры/вольт, тепловое сопротивление обдуваемого радиатора, коэффициент усиления в петле ОС, начальная погрешность датчика и т.п.
Любая система построенная на компараторе с бесконечным практически усилением не даст плавного регулирования, ни по температуре, ни по рывкам включения-выключения вентилятора. Как бы это ни казалость умозрительно просто или красиво моделировалось. Модель теплоту и механику не учитывает.

Я так, понимаю, вы имели в виду И- или Д-звено ? Потому, как П-звено "сработает" при температуре больше 60 градусов.


Откуда вы взяли "опорное напряжение" ? Я писал про опорную темпреатуру. Она же температура уставки. Она же "например, 60 градусов" . Но, опять же, 60 градусов я взял с потолка.

Охлаждение системного блока компьютера это не классический термостат. Порылся в гугле - не нашел, чтобы кто-то эту задачу решал ПИД-регулированием...

Кстати, то что я предлагаю, как раз можно обзовать П-регулятором с температурой уставки равной Tmin (например 30градусов), К=100/(Tmax-Tmin). Выходное значение тогда будет % от максимальной скорости вращения или % заполнения ШИМ или, в крайнем случае, % от масимального питающего напряжения.

Да то я вообще погорячился с П-звеном. Потому что для того, чтобы оно сработало раньше уставки, его коэффициент должен быть с другим знаком. Так что только Д-звено будет определять поведение регулятора при температуре ниже уставки. Прашу пардона за огрех

Давайте уж держаться какого-то потолка, как примера, 60С так 60С. Для наглядности.
А вот откуда Вы ввели "опорную температуру"?. Есть системы термостатирования с опорной температурой, но они устроены совершенно по-другому.
Датчик здесь на выходе дает напряжение, а не температуру. И вот это напряжение датчика сравнивают с опорным, эталонным напряжением. Величина его не может быть истолкована как какая-то конкретная температура. Это некая интегральная величина, компенсирующая индивидуальный разброс параметров элементов системы, начальные условия и коэффициент усиления в петле ОС. Об этом подробно уже говорилось.