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[原创] 模拟PID控温电路

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一粒金砂(高级)

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发表于 2016-7-27 18:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 shipeng 于 2016-7-27 21:41 编辑

最近一度练习PID大法到走火入魔,于是无意中画出了如下电路不知对大家有没有帮助。分享这个电路不是说用它取代软件PID控制电路,只是透过相关的模块电路提升大家的模电知识。以及对PID的透彻理解。如果有高人认为自己的软件很牛逼请绕行!本人不懂软件本人是傻×一枚。
         根据我的理解先来解释一下什么是PID。先问大家一个简单的问题:有一个简单的温度控制系统,他的加热输出功率(控制PWM占空比)和采样温度、目标温度三者之间的关系为:输出功率=(目标温度 - 采样温度)*常数K。请大家预言一下这个控制系统的温度最终会稳定在某一个温度值吗,这个温度值是在目标值以上还是目标值以下?
       关于以上的两个问题请大家不要急于查看下文的答案,一定要设身处地的去想一想完整的控制过程。好了留一段空间让大家思考,提示:这个问题类似于数学上的求函数最大最小值,自变量为(目标温度 - 采样温度),因变量为:输出功率。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
       上面的,假设刚开始工作的时候采样温度很低远低于目标温度,也就是“(目标温度 - 采样温度)*常数K” 很大,大到足以使输出占空比饱和也就是输出功率100%,此时温度必然上升,但是随着采样温度的上升输出功率又会减小,当输出功率减小到不能使温度再升高的时候,此时温度稳定不变,温度一旦稳定根据公式“输出功率=(目标温度 - 采样温度)*常数K” 输出功率也将稳定。此时控温系统达到恒温状态。由于当采样温度>=目标温度时,输出功率<=0,所以温度将稳定在目标温度以下,稳定温度与目标温的距离和“常数K”有关,K越大距离越近,K越小距离越远。但是K太大会导致温度持续振荡无法稳定。这就是 “PID” 控制中的 “P” 比例控制。今天先到这里,未完待续。。。

参考电压

参考电压
参考电压

差分放大

差分放大
差分放大

PID电路

PID电路
PID电路

振荡和脉宽调制

振荡和脉宽调制
振荡和脉宽调制电路

零点同步电路

零点同步电路
过零同步电路

电源电路

电源电路
电源电路


来源:EEWorld 工控电子板块,转载请附上链接

AnologPID.SchDoc

329.5 KB, 下载次数: 26

售价: 1 枚芯币  [记录]

原理图1

Sheet1.SchDoc

387 KB, 下载次数: 19

售价: 1 枚芯币  [记录]

原理图2

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模电临时工


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maychang

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发表于 2016-7-27 19:21 | 显示全部楼层
这种纯模拟硬件控制方法,在计算机技术出现之前曾大行其道。
但在计算机技术普及之后便日渐式微。
原因很简单:用单片机控制比这种方法成本低得多。

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纯净的硅(初级)

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发表于 2016-7-27 19:26 | 显示全部楼层
PID控温一直上单片机,然后调啊调,这种比较少见,研究一下。单片机就是过0后,不断地采温度,看升温度,切断温控,又不断地比较升温,比较完又调整超始升温点。看看软件和纯硬件有什么区别,硬牛的大拿来分析一下。
我是一头搞电子的猪,猪是一种好色的动物,猪八戒就是代表.       


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版主

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发表于 2016-7-27 22:04 | 显示全部楼层
上学的时候就学这种模拟PID控制器
training


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一粒金砂(初级)

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发表于 2016-8-25 15:31 | 显示全部楼层
好的


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一粒金砂(高级)

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 楼主| 发表于 2016-9-1 13:58 | 显示全部楼层
如想进一步了解此电路的详细说明请转向我的另外一个帖子:http://bbs.eeworld.com.cn/thread-497539-1-1.html


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一粒金砂(中级)

Rank: 2

发表于 2016-11-12 20:24 | 显示全部楼层
你好楼主,画好的板子我们可以帮你做,PCB打样批量 价格便宜,品质好。这是我的电话微信 13045877470  QQ:3101294194


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2017-6-13 15:01 | 显示全部楼层
很好的设计


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2017-6-13 15:02 | 显示全部楼层
so nice design


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一粒金砂(初级)

Rank: 1

发表于 2017-12-6 14:55 | 显示全部楼层

很好的设计


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一粒金砂(初级)

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发表于 2019-9-7 16:14 | 显示全部楼层

看看,试试

 



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