Пропорційно-інтегрально-диференціальне керування нагрівальними приладами в фізичному експерименті

Abstract

Управління технологічними процесами за допомогою регуляторів, які реалізовані на мікроконтролерах та працюють за пропорційно-інтегрально-диференціальним законом (ПІД-регулятор) дозволяє підтримувати необхідну технологічну величину з досить високою точністю і прийнятною стабільністю до зовнішніх впливів. Сучасні ПІД-регулятори реалізуються як в вигляді програмного модуля SCADA-системи, так і у вигляді окремих технологічних регуляторів. В якості базових елементів обробки інформації та управління часто використовуються мікропроцесори з обмеженими функціональними можливостями, в зв'язку з чим виникає проблема нестачі апаратних ресурсів і подорожчання системи. Для повноцінної реалізації ПІД-регулювання в мікроконтролерних пристроях необхідно реалізувати наступні підсистеми:- підсистема вимірювання; - підсистема обробки ПІД-алгоритму; - підсистема призначеного для користувача інтерфейсу управління; - підсистема видачі регулюючого впливу. Метою даної роботи є огляд принципів побудови пропорційно-інтегрально-диференціальних регуляторів і проектування, розробка та виготовлення на базі проведеного огляду ПІД-регулятора температури. Розробка методу керування профілем температурного поля вздовж електродів головної термопари ТЕП, який дозволить забезпечити стійкість і необхідну точність встановлення заданого профілю без потреби складних теоретичних та експериментальних досліджень об’єкта регулювання та матиме невисоку обчислювальну складність, що дозволить його реалізувати в системах, що ґрунтуються на мікроконтролера.