Все датчики меряют температуру самих себя, а установлен он в углу, чтобы в камеру можно было еще что нибудь засунуть. У хорошего регулятора и открывание дверцы, и отрыв датчика к фатальным последствиям не приводит.

Видимо у Овенов в алгоритме нет учета ограниченности диапазона управляющих сигналов.




У специально спроектированного с учетом особенностей конкретной задачи регулятора. Про "обрыв датчика" ПИД алгоритм, действительно, ничего не знает и знать не может. Также как и про открытие дверцы. Которая может быть или не быть в конкретной печке. И "фатальные последствия" - тоже сильно задачезависимая вещь.

Недавно молодой специалист поинтересовался: А в вашей термокамере ПИД регулятор? Получив ответ, что где то в этом роде, удовлетворенно сказал: Это хорошо!
Регулятор требует информации ( то, что Вы назвали обратными связями) много и разной. Даже включение потолочного вентилятора может выгнать температуру из "коридора", хотя температура воздуха при этом не меняется. ПИД не признает же ничего, кроме основного параметра и времени.
Короче, хорошая штучка для диссертаций и для объектов, прощающих грубые ошибки.

Волшебные палочки не существуют, это правда.
Это не означает, что ПИД в голом виде нельзя применять там, где его достаточно.



Это немного странно. IMHO или у печки очень плохая теплоизоляция, или неправильно настроен регулятор. Те же параметры ПИД, которые должены лежать в любом случае в основе регулятора для печки.

Наверное Вы борясь с открыванием дверцы зарезали усиление регулятора. По хорошему нужно останавливать регулятор на время открывания дверцы и еще на некоторое время после закрывания, пока воздух перемешается.

1 значит мне не везло, нигде голый ПИД не шел
2 разница енергии для 900* и 901* настолько мизерная, что вентилятора хватало, а хорошая теплоизоляция как раз и не дала вовремя почувствовать термопаре изменение ситуации
3 у ТРМа не было входа для подачи дополнительной информации, поэтому я и говорю, что классический регулятор с классическим законом годится для лабораторных работ студентов, а для суровой действительности не тянет.

Кстати, попадалась информация по исследованиям Хонивел о состоянии многих тысяч их регуляторов.
Насколько помню, 30% не работают, 30% - настроены очень грубо, фактически не работают.

Между 900 и 901 разница теплового потока - 0.1%. Если температура внешней стенки из-за обдува уменьшается на 10 градусов - то нужно изменить мощность на 1%. Ослабление 20 dB выглядит совершенно реально без особых извращений. Тем более, если внутри печи массивный цельнометаллический кожух, без которого наверное про равномерность температурного поля с точностью до 1 градуса можно не говорить. Вы проверяли равномерность температурного поля внутри печи в рабочем режиме?

Но многие, в т.ч. упомянутый молодой специалист, считают ПИД чем-то вроде этого. Они не виноваты - просто их так учили. Вот и применяют ПИД везде, а если где не ПИД - то это плохо. Нужно поставить. Вот ОВЕН для них и выпускает.

Настройки, перенастройки и, в итоге, всё равно дополнительные датчики (открытия дверцы, например) - такова судьба тех, кто применяет ПИД в печках.

У себя в регуляторе я ввёл такой параметр, как "прогнозируемая температура". По разнице между ней и температурой с датчика можно много что понять. В т.ч. и открытие дверцы и загрузку в печь нового/холодного объекта. И даже понять что это за объект - его теплоёмкость/теплопроводность/температуру. А имея эти данные, и подкорректировать работу регулятора.

Книги-то есть. При желании можно и самостоятельно освоить теорию. Правда, математику нужно немного знать



Вариантов управления - море.
Для каких-то печей Ваш метод определения открытия дверцы - оптимальный. Для каких-то нет.

Датчик температуры массивных стенок, конечно, не помешал бы. Потому как если датчик измеряет температуру воздуха в углу печи - то при открытии дверцы обратная связь разрывается, и ничего спрогнозировать по нему уже невозможно.

IMHO слишком много интеллекта - тоже зло.

Равномерность не измерялась, но судя по цвету находившейся внутри железки присутствовала и заметная. Просто требований по неравномерности не стояло. Других железок не было, кроме термопары, а стенки были из толстого волокнистого слоя, вносившего большое транспортное запаздывание. В служебном режиме (на своем регуляторе) показания температуры с точностью 0,1* начинали двигаться через 30-40 сек после включения ТЭНа. Поэтому, при задании +40 и начальной +28 "залет" составил 90*. В тоже время уставки позволяли прилично переходить с +200 на +400.
Процедура настройки напоминала запихивание слона в холодильник и стандартный регулятор был послан

Зато стояло требование по стабиллизации температуры спая термопары в углу камеры с точностью до 1 градуса.
Бедный заказчик, глупый заказчик!

А я ввел прогнозируемую мощность в зависимости от заданной температуры и окруж. воздуха. И в окрестностях заданной точки не позволял никаим пропорциональным, интегральным составляющим менять мощность больше 15-20%. Овен был просрамлен


Заказчик царь и Бог, у него денюжка. А иногда и пистолетом по башке можно получить.

Думаю, для такой постановки задачи существует гораздо более простое и надежное решение. Разместить рядом со спаем термопары небольшой дополнительный нагреватель, быстро стабиллизирующий её температуру



Бесспорно.

Молодежи не читать!!!
Можно ещё "подкорректировать" данные, выводимые на дисплей
А в это время упорно бороться с проблемой. Это будет чиста по программерски

Ну, это уже будет жульничеством. А с дополнительным малоинерционным нагревателем - ТЗ полностью выполнено, температура спая термопары стабиллизирована

Это я и называю чистой задержкой. Вот на удвоенную величину этого запаздывания (60..80 сек) и д.б. рассчитаны кольцевые буфера. Т.е. если делать 5 замеров в секунду, то уже 400 слов на каждый. На 4 таких буфера надо 3200 байт ОЗУ. Всё это нужно чтобы знать сколько энергии закачано в печку и соот-но принимать решение о включении/выключении нагревателя. Т.е. прогнозировать как поведёт себя температура, и соот-нно прогнозировать какая будет необходима мощность. Т.е. мощность тоже можно считать прогнозируемой.

Но и вариан с чисто прогнозируемой мощностью я тоже делал. Когда нужно было узнать сколько энергии ушло на нагрев объекта. Т.е. вычитал из потреблённой энергии (интеграл мощности) энергию рассчитанную по модели и разницу считал ушедшей на нагрев объекта. Только там не печка была. Причём задавался график нагрева. Всё замечательно работало. Тыкаешь пальцем - пошла энергия (на нагрев пальца). Убираешь - опять график ровный. Хотя там был примитивный ПИД регулятор температуры, но т.к. нагреватель был практически безинерционный этого хватало.

2 Oldring
А рядом с термопарой пришлось бы не только нагреватель, но и охладитель размещать. Охладитель даже более актуально.

Если бы нагреватель прям в камеру, то простой релейный регулятор обеспечил бы такое качество управления, что никакому пиду с наворотами даже не снилось. Проверено!
Только показания температуры усреднить за целое число циклов и гистерезис подобрать и всё. Приходилось делать регулятор под древнюю ГДРовскую камеру тепла и холода, там была огромная спираль и вентиляторы, так весь алгоритм состоял в "больше, равно - выключить, меньше - включить". Никаких перерегулирований, раскачек и т.д. Выбег температуры был 0,2-0,3* в течении 5 секунд. Потому что люди делавшие камеру думали о тех, кто ее будет регулировать.



Нам буфера непозволительно, ибо.. 2313.
В аналоговой технике запоминание было дорогим и громоздким, поэтому алгоритм ПИД регулирования явно недооценивает значение предистории. Но по инерции отклонение от классики трактуется как ересь.

Да нет, конечно, никакая это не "чистая задержка". Потому как АЧХ быстро спадает с повышением частоты. У чистой задержки должна только фаза крутиться, а АЧХ быть ровной. Поэтому и компенсировать наверное её как задержку прямого смысла нет. Поэтому думаю и у Вас должно быть достаточно добавления в модель системы дополнительных полюсов и соответствующее ограничение полосы регулирования. Без каких-либо потерь в качестве регулирования.



Зачем?
Относительно температуры остальной части камеры, как я понял, в ТЗ ничего не было.




Он достаточно хорошо дооценивает значение предыстории для случаев систем, модель которых представима одним отрицательным полюсом и остальными полюсами, расположенныыми на гораздо более высоких частотах. Таких систем на самом деле очень много. Если бы в печке не было между нагревателем и внутренностями толстого керамического слоя с большим временем теплопередачи - то Ваша печка тоже бы описывалась этой моделью.

Господа ученые... Задержка... Она есть, если скорость звука учесть (что скорость фононов конечна, конечно...).
А так... Нету задержки. Не фантазируйте.
Однако, если чувствительность по температуре плохая, а максимальная мощность ограничена, то можно придумать некоторую постоянную времени из этих посылок.

Да какие же мы "ученые"? Мы инженеры.

Вот как изменяется температура на противоположной стороне бетонной стены толщиной 10 сантиметров. При нагреве одной стороны на градус.
Как видите, хоть "чистой задержки" и нет, есть кое-что, что выглядит как чистая задержка примерно на пять минут.

PS И, кстати, обратите внимание, что при t->0 для фиксированной точки в среде импульсная функция температуропередачи пропорциональна exp(-1/t) для некоторого "натурального" масштаба времени, определяемого расстоянием и температуропроводностью среды. Взгляните на фундаментальное решение уравнения теплопроводности У Вас, Таня, при всем Вашем желании врядли хватит чувствительности любого термометра, чтобы заметить тепловую волну при t < 1/20. Конечно, для неядерных взрывов.

Вы умеете при помощи системы управления влиять на распределение температуры в камере?
Вы уверены, что при различных загрузках камеры конфигурация температурного поля не изменится?
Вы можете привести ГОСТовское определение понятия "температура в камере муфельной печи"?


Вы пытаетесь сравнить ценность информации из кольцевого буфера с кучей из этих значений, сваленных в сумматор. Это похоже на то, если кусок кинопленки порезать на кадры, совместить и пытаться, разглядывая получившуюся кашу, определить характер происходивших в реале событий.

Нет. Нет. Нет. По крайней мере, с единственным штатным нагревателем.

Но если неравномерность температуры в камере, скажем, 100 градусов - то стабиллизировать температуру в углу камеры с точностью до градуса - это, как говорил один уважаемый мною ныне пожилой инженер, "победа технологии над здравым смыслом".



Есть ГОСТ или нет - это тем более не имеет отношения к рассматриваемому вопросу.



Разумеется, пытаюсь сравнивать. Представьте себе, в большинстве подобных случаев можно без сколько бы то ни было заметного уменьшения ценности полученной информации заменить кольцевой буфер на фильтр первого порядка.

Когда я пойду на пенсию, то буду говорить "За неимением лучшего применим ПИД регулятор"

ПИД имеет генетический порок - дайте ему на вход то, к чему он стремится, и его начнет колбасить. Противоречивая, однако, натура

Какое ПИД или какой другой регулятор имеет отношение к победе технологии над здравым смыслом?

Что такое "колбасить"? Что означает фраза "дайте ему на вход то, к чему он стремится"? Я Вашу терминологию перестал понимать.

В камере 2 термометра подключенные к терморегулятору с 2х канальным входом. Первый термометр показывает 100,0*, второй - 99,5*. В качестве входного выбран второй, процесс
стационарный, задание температуры 100.0*. По логике, при замене на входе второго термометра на первый, регулятор не должен менять мощность, так как задание достигнуто в точности, но ПИД начинает снижать мощность. Потом происходит провал на 3*, потом возврат, что и называется в народе "колбасить".

По чьей идее?

Регулятор должен изменить температуру на полградуса. Для регулятора без префильтра все равно, это Вы термометр поменяли, или задатчик сдвинули. То, что у Вас переходный процесс с таким огромным перерегулированием - говорит только о качестве настройки регулятора. Наверное, хотели выжать максимальную скорость.

Перерегулирование неизбежо в любом линейном регуляторе, обеспечивающем нулевую ошибку в установившемся режиме. Но шесть раз - это, конечно, многовато

При эквивалентном сдвиге задания, на первый взгляд, логика не нарушается, увеличил задание - мощность вверх, уменьшил - вниз. У дяди Васи оператора не возникает желание крутить реостаты, если показания на приборах стоят один в один
Скорость нарастания опять же вытекает из техзадания. Написали в генеральном задании на установку время выхода на 320* за 45 минут, поставили печати, потом проверили в реальности полной мощностью
на эту точку выходит за 40 мин при +15 окружающего воздуха, а допустимые пределы +5/+35. Вот за эти 5 минут и попадай в коридор +/-1*. Причем недвусмысленно дали понять, что выход за +1* грозит сливом в канализацию 200 литров дорогущего продукта со всеми вытекающими...
Ну Вы наверное это хорошо знаете.

Была подобная проблемка. Насос на водоканале(220кВт) после отключения от сети должен быть быстро подхвачен частотником,дабы не случилось гидроудара. Время выхода частотника на задание должно быть не дольше 3-4 секунд. Хотя в другое время тот же частотник должен спокойно работать. Время переключения пускателей по заданию 1.5с . Вроде не много, но обороты падают процентов до 30. Крутили-крутили коэффициенты в ПИД регуляторе. Как бы выходит частотник на максимум за нужное время,но в то же время спокойно не может работать. Постоянные колебания и большое перерегулирование. Так продавец частотника в Минске нам и не помог с автоподхватом. Сделали так, после переключения насоса контроллер коротит вход частотника и отрубает ПИД, из-за чего на 2 секунды выдаётся 80% мощности. А после секунду-две частотник добирал до задания.

Складывается стойкое впечатление, что ПИД регулятор без "костылей" редко где может работать, в тепличных условиях, наверное.
Вам повезло, что продавец или представитель сам убедился в невозможности удовлетворительой настройки. А если по телефону, то после десятка выездов на объект переговоры чаще всего заканчивается фразой: Этого не может быть!
Вот такая вера в сакральность ПИД принципа регулирования.

Универсального устройства для всех запросов не сделать. Уж не знаю по поводу точности в 1-н градус. Смотрели графики давления, при всей хаотичности потребления воды задание в 3.5атм держится с точностью в 0.1атм и лучше. При всём при этом датчик давления стоит метрах в 10 от насосов, где ещё должна быть пульсация воды. В установившемся режиме ПИД работал очень хорошо.

Вы сами все сказали - в установившеся режиме хорошо, в экстремальной ситуации -плохо. Есть много процессов, где экстремальные ситуации занимают половину рабочего времени.
(Сравните езду по пустой загородной дороге и езду в городе в час пик). В первой ситуации и новичок себя хорошо покажет.
Я говорю о том, что переведя элементную базу регулятора на микроконтроллер, их создатели программно имитируют некий операционный усилитель с диф и интегрирующей цепочкой, а от всех возможностей процессора практически остается запоминание трех коэффициентов в еепроме, а не переменниках (что, кстати, гораздо удобнее при наладке).
Это утрировано, но немножко.
Поэтому бывает трудно доказать заказчику, что заложенный в проект регулятор ХХХХ не будет выполнять требований, указанных в этом же проекте. На что он открывает инструкцию и показывает текст навроде: "Устройство выполнено на базе новейших разработок микропроцессорной техники , реализует ПИД алгоритм регулирования..."
А то получается, в термостате выключился компрессор по своим внутренним причинам, а ПИД упорно наращивает свой выход, что приводит при перезапуске компрессора к гибели биологической культуры, которая там выдерживалась уже трое суток.
Были бы дополнительные входы и программная поддержка по их использованию - ситуацию можно было бы спасти.
Банальную автосигнализацию можно лучше сконфигурировать под желание заказчика и машину, чем серийный регулятор под элементарную муфельную печку. Может потому, что там нет "высокой науки" с критериями, годографами и пятиэтажными формулами? Извините, накипело

Еще раз замечу, это проблема не технологии, а неграмотности потребителей. Попыткой применить простейший алгоритм в тех случаях, в которых он недостаточен. Точно так же, как пытаться сделать все исключительно на AVR. Во многих задачах достаточно, но если недостаточно - нужно брать более сложные сложные процессоры. Универсальных решений не существует.

ПИД не может быть оптимальным регулятором в абсолютно подавляющем числе случаев. Он оптимален только для системы, которая описывается линейным диф. уравнением второго порядка. Поэтому если нужен оптимальный регулятор - получаете реальную переходную характеристику объекта в всех режимах, строете оптимальный алгоритм, проверяете его на устойчиврсть при уходе прараметров объекта и будет вам полный "Телемаркет". Иначе используйте ПИД и помните, что он оптимален только при стремлении разбаласса системы к нулю. В той же самой муфельной печи оптимальные параметры П, И и Д могут заметно меняться от загрузки и от диапазона температур.
Как замечание. Реально в цифровых регуляторах есть какя-нибудь реализация алгоритма защиты от насыщения интегратора, но производители никогда не указывают этот алгоритм - играют в дурацкое надувание щек на тему ноу-хау. Однако от реализации этого алгоритма может весьма сильно меняться поведение регулятора.

В огромном числе случаев такое приближение достаточно для решения задачи.

Многое зависит от квалификации “мастера по настройке пианино” и в большинстве случаев ПИД регулятора достаточно для решения задачи. Хотя и бывают исключения. Вопрос еще в том, что достаточно ли точно исследован объект управления, насколько точна его математическая модель для синтеза коэффициентов регулятора. Был такой случай, нужно было автоматизировать паровой котел котельной. За работу взялась одна достаточно известная фирма по автоматизации. Было потрачено много денег и внешне все было красиво, только вот поставленная задача не решена. История закончилась тем, что нашли мужичка-пенсионера, который набрал кучу книг по котлам и горению топлива, написал модель и поставил пару экспериментов с котлом. В итоге заработал ПИД регулятор, причем во всех режимах работы (стабилизация температуры и давления пара в барабане при резком изменении нагрузки типа подключения теплового района и т.д.).

Пректируется котельная, для регулирования температуры воды на подаче предусмотрен трехходовой клапан с электроприводом. Проектировщик смотрит каталоги и находит регулятор, где черным по белому написано, что он именно для этого предусмотрен, плюс вышеприведенные дифирамбы в собственный адрес. Какие претензии можно к нему предъявить? А регулятор потом не работал как нужно, потому что вступил в противоборство с регулятором на котле. А дальше по известной схеме - фирменный регулятор остается висеть для мебели и КРУ, лепится самоделка с дизайном "станция ЮТ". Кстати, претензий к точности измерений, устойчивости к помехам, цене и др. параметрам абсолютно нет. Бесит этот куцый и примитивный алгоритм. Хотя бы ввели сигнал "стоп" и возможность дистанционной настройки коэффициентов от другого устройства.

Проектируется малошумящий усилитель. Проектировщик смотрит каталоги и находит ОУ, где черным по белому написано, что он именно для этого предусмотрен. Какие претензии можно к нему предъявить? А усилитель потом не работал как нужно, потому что помехи от импульсного блока питания оказались слишком сильными.

Кто виноват?

Все это и приходится делать. Только зачем выпускаются приборы, работающие " в бесконечно малой области при бесконечно малых приращениях, да и то если ряд сходится"



Два ответа:
1 - на кого укажет начальник
2 - тот, кто всё о всём знает, видел, но не предупредил




Интересно, кроме книг по котлам и горению, брал ли дедушка книги по ТАРу?
И чистый ли ПИД там был? Давление и температуру заводили по разным каналам в один регулятор, или было два независимых?
У меня большие сомнения, что тремя коэффициентами можно описать поведение объекта во всем диапазоне рабочих режимов при одном входном сигнале. Возможно другие устройства сужали диапазон, а внутри его уже хорошо работал ПИД. Ведь он все многообразие внешних воздействий на объект воспринимает через узкое окошко единственного параметра - ошибки (ну еще и время). Уж как-то все одномерно.

Судя по приведенного описанию - нет, не брал, так как все необходимые книги по теории управления у него были как у специалиста.

Ну я имел ввиду - освежить память, он же пенсионер.

Да потому что альтернативы нет. Строить переходную характеристику с последующим анализом в подавляющем большинстве случаев абсолютно не реально как по трудозатратности, так и по целесообразности. В большинстве случаев ПИД вполне устраивает, когда "нужно доехать, а не "шашечки". ПИД работает не только в области бесконечно малых приращений - он работает плохо или хорошо и на конечных приращениях, но не оптимально. Если вам нужен оптимальный регулятор, то вы готового не купите, придется делать самостоятельно. И время которое вы затратите на его доводку скорее всего будет измеряться многими человеко-месяцами.
Как аналогия. Обычный тестер неверно измеряет эффективное значение несинусоидального напряжения, но из этого не следует, что он никому не нужен, и что все поэтому должны использовать только цифровой осциллограф.

Поиск альтернативы и побудил меня задать вопрос в этой ветке.
Почему, если я хочу сидеть, то могу использовать стул, кресло, диван... Кресло может быть жестким , мягким, с подголовником, с подставкой для ног и т.д. А если вспомнить об автомобильных сидениях с подогревами, регулировками геометрии, массажерами. Но, если я хочу регулировать, то ПИД и усё. Вся мебель исчезла и осталась табуретка - сидеть неудобно, а альтернативы нет. Получается прям как у тов. Сталина: " Других писателей у меня для вас нэт".
В одном из материалов по нечеткой логике прочитал буквально, что роботы-человеки начали стоять и ходить после перевода их систем на управление по принципу НЛ. До этого процессоры захлебывались в объемах вычислений дифуравнений и не успевали. Подозрительно большое присутствие высшей математики в ТАРе тоже настораживает. Мне кажется, что требуемая сложность описания объекта прямо вытекает из примитивности регулятора.

Довольно неплохое описание различных типов регуляторов есть в Р. Изерман "Цифровые системы управления" 1984, Мир. Правда, управления на принципе НЛ там нет.

Fuzzy и иже с ним это конечно хорошо, но не столь универсально, как ПИД. Любая система без явного запаздывания в окрестности установившегося значения может быть описана линейным диф. уравнением невысокого порядка, следовательно в этой области ПИД близок к оптимальности. То есть или универсальность, но не оптимальний регулятор, либо специальный регулятор, для настройки которого нужно иметь существенно более подготовленный персонал. Никто не утверждает, что ПИД позволяет решить все задачи. Если ваша задача не решается с помощью ПИД регулятора, то для ее решения надо искато менее универсальный подход и быть готовым к серьезной работе по подгонке алгоритма. Погуглите "адаптивные САР" и "робастные САР" и поймете насколько все непросто в этом деле и насколько правильно подобранный алгоритм лучше ПИД'а
Для реализации сложных алгоритмов регулирования есть программируемые логические контроллеры. Но ввод их в эксплуатацию как правило не по зубам конечному пользователю без специальных знаний и аппаратуры.
В терминах вашей аналогии с мебелью - мягкие диваны - это ПЛК, а для сельского клуба - табуретки - лучший выбор.

Уровень подготовки дедушки позволяет ему обходиться без книг по ТАР, хотя у него есть очень приличная подборка литературы по данной тематике и достаточный опыт. Говорилось о литературе по новой тематике, о том что незнакомо. В остальном вы абсолютно правы, местами не совсем ПИД и не один и т.д., вопросов было решено много. Данную задачу не решить используя один регулятор и один исполнительный механизм, в этом и была основная проблема. Речь о другом, нужен комплексный подход к решению вопроса, а не так как у нас обычно делают, взяли клапан и прикрутили к нему регулятор, а про остальное совсем забыли, в итоге регуляторы воюют между собой и говорят что регулятор плохой. Да и порядок регулятора должен соответствовать порядку системы.


По крайней мере мне не смешно. Я перед ним снимаю шляпу, в своей области он многих из нас заткнет за пояс.

Если бы кто-то нападал на ПИД регулирование, я повторил бы Ваши рассуждения.
Тем не менее, чувство недовольства остается.
По поводу фаззи, убежден, что этот принцип более общий и классический ПИД может быть реализован НЛ, как частный случай. Также, как как релейный регулятор - вырожденный вариант ПИДа.


Знаю таких дедушек и очень уважаю. Уверен, что он относится к ПИДу без религиозного фанатизма.

А можно услышать ваше мнение по одной вполне конкретной задаче?
Суть такова имеется установка в которую воздух надо подавать вполне определенной температуры(летом ниже комнатной).Установка отличается довольно большим расходом воздуха в среднем 4000 куб в час, и тем что расход воздуха меняться по времени, а также тем что забор воздуха осуществляется с улицы. Система охлаждения воздуха будет двухконтурной. В роли первичного контура выступает тепловой насос мощностью 40квт он может работать только в старт/стоповом режиме,планируется что он будет охлаждать теплоноситель (жидкость) чтобы снизить количество пусков компрессора до минимума, температура жидкости будет поддерживаться релейным регулятором в диапазоне -10 до -20(цифры ориентированные) , а уже холодная жидкость через вентиль с приводом на ШД будет пускаться в радиатор, который будет охлаждать воздух.

В установившемся режиме хочется иметь точность температуры воздуха +-1 градус. И максимально возможную реакцию на изменение расхода воздуха. И собственно вопрос сможет ли ПИД регулятор, управляющий ШД на вентиле, это сделать, при условии что температура теплоносителя(считай мощность охлаждения) будет меняться в довольно широком диапазоне и расход воздуха не прогнозируемый

Вижу в Вашей задаче только одну опасность - Вы не упомянули нагреватель или систему смешивания охлажденного воздуха с поступающим на вход. При резком уменьшении расхода возможен уход за пределы -1* за счет инерции теплообменника. Укажите ориентировочно диапазон изменения и максимальную скорость изменения расхода.

IMHO изменения температуры теплоносителя для ПИД неопасны - они будут отрабатываться без насыщений исполнительных механизмов. Период включения компрессора наверняка будет составлять несколько минут, чистая задержка до датчика температуры - порядка секунды, форма помехи - треугольная, поэтому достаточно быстрый ПИД регулятор наверняка справится.

Гораздо опаснее резкие изменения расхода. Потому как при этом изменение температуры потока воздуха происходит мгновенно. Быстрый регулятор должен будет полностью открыть или закрыть клапан, чтобы максимально быстро изменить температуру радиатора до новой равновесной, при этом вылезут все болезни промышленных ПИД регуляторов с секретными алгоритмами предупреждения накопления ошибок. По идее любой регулятор знает про диапазон сигнала регулирования и может сам принимать меры против накопления в случае упирания по крайней мере в это ограничение, но что в реальности с Овенами - не знаю.

Разумеется, динамику системы лучше промоделировать заранее.

Температура теплоносителя специально выбирается в широком диапазоне, это и ее большой объем порядка 200-300л. Надеюсь позволят включать компрессор как можно реже на более длительные срок. Пусковой ток компрессора по паспорту 128а, тягать такую нагрузку каждые несколько минут желания нет, да и компрессору быстро поплохеет.
С изменениями расхода связаны основные опасения, так как расходом управляет оператор. При запуске установки и выходе в режим оператору как и любому регулятору свойственно пере регулирование. Я опасаюсь что при подборе более оптимального режима оператор может начать снижать расход воздуха, при этом справедливо пологая что скорость остывания полимерного вещества уменьшится, а вместе этого в связи с инерцией регулятора получит меньший расход но более низкую температуру, и как следствие не увидеть от своих действий реакции и продолжит уменьшение расхода, а когда температура поднимется все поедет в обратную сторону . Таким образом можно получить не плохой колебательный процесс где ПИД регулятор будет пытаться догнать оператора или я не прав?
С тепловой инертностью самого радиатора вижу пока два пути борьбы. Повышение температуры теплоносителя до минимальной при которой будет обеспечиваться заданная температура на максимально открытом вентиле. Ну и второй вариант который видеться менее предпочтительным, но всего скорее более действенным это применение быстродействующих воздушных клапанов, которые в короткие сроки смогут перераспределить воздушные потоки в обход радиатора.


с нагревателями тоже не так все однозначно, этой зимой пробовали в тестовом режиме работу на этой установке, но только воздух не охлаждали а грели. Стандартные промышленные канальные нагреватели(по крайней мере виданные мной) представляли из себя тэны различной конфигурации, которые к сожалению нагреваются и остывают достаточно долго. Как следствие реакция крайне медленная, даже если просто полностью отключать нагрев.Так же пробовали самодельный нагреватель из тонкой нихромовой проволоки, его инертность оказалась на порядок меньше, но ПИД регулятор(промышленный итальянский) мы так настроить и не смогли(получали либо медленную реакцию на изменение температуры, либо колебательный процесс при малейших изменениях температуры воздуха на улице(порыв холодного ветра, вгонял ПИД в ступор минут на 5). Также выявился недостаток у тонкой нихромовой проволоки, при отключениях вентилятора совсем, она в 2 случаях из 3 выгорала.
Поэтому сейчас мысль только к смешиванию теплого и холодного воздуха в специальной камере посредством клапанов

Температура полимерной смеси какая? Если сотня градусов - то скорость охлаждения уменьшится.
На Вашем месте я бы прежде всего нарисовал модель всей установки.



Явная лажа...



Не удивительно - радиационного теплосъема почти нет с тонкой проволоки.
В принципе для самодельного нагревателя можно было бы сделать и самодельный ограничитель температуры.



Не думаю что это спасет от порывов ветра на улице и возбуждения ПИД