气相色谱仪采用PID控温有哪些策略？

Tobey

气相色谱仪采用PID控温有哪些策略？ [复制链接]

       这段时间为了实现气相色谱仪的温控伺服系统，采用了PID控制算法进行控制（为此前段时间在论坛上发了好几次问题贴～在各位坛友的助力下现已大致完成），需要实现温控的通道为4个，分别为：柱室温度，汽化室温度，氢焰室温度，热导室温度；PCB板子采用ADS1248实现7个通道的AD转换（其中3个为备用通道）获取各通道的温度，根据PID算法调节PWM通道的占空比，通过可控硅实现温度的调节。           在这4个通道中，汽化室，氢焰室以及热导室的执行器只有一个（电炉丝），采用普通的PID调节即可实现；柱室的执行器有两个（电炉丝，散热门），由于执行器有两个，采用普通的PID调节就行不通了，最初的想法是：当PID计算出来的值>0时控制电炉丝，当PID值<0时控制散热门，测试后发现两个执行器相互干扰，曲线长时间波动无法稳定，最终妥协，采用了分段式的调节方式：
阶段一：实际温度值低于PID调节下限：关闭散热门，全速加热；
阶段二：实际温度处于PID调节范围：关闭散热门，采用PID调节PWM占空比；
阶段三：实际温度值高于PID调节上限：打开散热门，全速降温；
虽然采用这种方式实现了用户要求（温度最大超调量为0.5度，温度后波动范围0.1度），但是散热门这个执行器没能很好的利用到，除了上述方式还可以采用哪些更好的方法呢？

====程序简述：
开发环境：
        开发工具：keil V5.20，RTX
        硬件设备：STM32F103C8T6，ADS1248 ，PT100

目标伺服系统特点：
1、采用电炉丝进行加热，在可控硅的作用下，通过调
      节PWM通道的占空比实现伺服系统的温度控制。
2、存在一个上电便开始转动的风扇一直向电炉丝吹风
3、存在一个散热门，用于堵住进风口和出风口，当门
     闭合时会有部分空气流通，当门开启时，由于风扇
     的作用，大量室内空气被吸入伺服系统，同时大量
     热空气（伺服系统内的空气）在出风口被排出
4、风扇的转动产生了一个循环，室内空气不断的被吸
     入伺服系统，同时伺服系统内地热空气也在不断的
     被排出，吸入与排出的空气量由散热门的开口大小决定。
5、目标系统的功能决定了温度超调量不能高于0.5度，
     例如：当需要将含有多种成分液体中的物质分离出来，
        如果其中有两种成分的分离临界温度值相差仅为1-5度，
        当超调量过大时将造成分离所得结果无效。

创建了一个专门用于控制通道温度的任务，
任务实现功能如下：（每秒执行下列操作一次）
1、实现各通道的ADC
2、实现各通道的PID运算（PID调节范围20度）
3、实现各通道对应的PWM通道占空比配置

把实物图贴出来大概更直观些，，
图示：











柱室控温曲线图：

strong161

这么高大上的设备也做，大牛呀！这种高级设备，没有用过，只用过HPLC与AKTA，基本都是进口货，哪怕是国产的关键零件基本上都是进口的，能做这么高大上设备的都是牛人，为你加油！

pankun

这个仪器有点老哦，，

pankun

4个温控区太少

pankun

我突然感觉不对，，这不是LN的的仪器吗

Tobey

strong161 发表于 2016-11-13 21:34
这么高大上的设备也做，大牛呀！这种高级设备，没有用过，只用过HPLC与AKTA，基本都是进口货，哪怕是国产的 ...

谢谢！

Tobey

pankun 发表于 2016-11-13 23:10
我突然感觉不对，，这不是LN的的仪器吗

本贴的问题是算法实现问题，图片只是用于帮助理解的