shipeng 发表于 2016-7-27 18:55

模拟PID控温电路

<div class='showpostmsg'> 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
差分放大
PID电路
振荡和脉宽调制电路
过零同步电路
电源电路


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maychang 发表于 2016-7-27 19:21

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。

long521 发表于 2016-7-27 19:26

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。

白丁 发表于 2016-7-27 22:04

上学的时候就学这种模拟PID控制器

yz14609 发表于 2016-8-25 15:31

:) 好的

shipeng 发表于 2016-9-1 13:58

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：https://bbs.eeworld.com.cn/thread-497539-1-1.html

PCB厂商何生 发表于 2016-11-12 20:24

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 13045877470QQ：3101294194

xujungang 发表于 2017-6-13 15:01

很好的设计

xujungang 发表于 2017-6-13 15:02

so nice design

airliu588 发表于 2017-12-6 14:55


很好的设计

shiningwung 发表于 2019-9-7 16:14

<p>看看，试试</p>

<p>&nbsp;</p>

ljg1982 发表于 2022-2-28 19:24

学习

hkkgg 发表于 2022-9-16 14:14

学习一下

谢辉 发表于 2023-4-7 10:36

很不错的帖子，好好的学习一下，非常感谢楼主的分享！
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