[发明专利]一种基于PI算法的自适应温控方法

说明书

本发明公开了一种基于PI算法的自适应温控方法，涉及惯组产品的温控技术。所述基于PI算法的自适应温控方法，将模拟量的温度采样值转换成数字量，再通过PI算法得到输出控制量，输出控制量被转换成模拟量或PWM来控制加温梯度，实现了温度敏感器件温度的自动控制，该方法可以通过软件程序来实现温度的自动控制，避免了纯硬件调试周期长和调试工作量大的问题；该方法中输出控制量需要与阈值比较后再转换成模拟量或PWM来控制加温电流，阈值通过PI控制方式实时调节来限制加温梯度，避免了加温梯度过大而达不到温度敏感器件所需加温精度，提高了加温精度。

技术领域

本发明属于惯组产品的温控技术，尤其涉及一种基于PI算法的自适应温控方法。

背景技术

捷联惯性导航产品中多种器件(尤其是惯性器件)对温度比较敏感，为了减少温漂，提高测试精度，一般设置温度敏感器件工作在一个超过环境温度且相对恒定的温度环境中。

前期的温度控制一般使用纯硬件电路实现，但在实践中，该电路有很多特性不能达到系统要求，如加温梯度过大、在不同外部热环境中工作时的一致性及重复性较差(实测某型号惯组硬件电路实现的温控电路在工作全温度范围内温控点误差将近1℃)等，并且因为设置电压值是通过精密电阻串并联进行分压实现，存在硬件调试周期长、调配阻值工作量大等问题。

发明内容

针对现有技术中，惯导产品温度敏感器件在温控过程中采用纯硬件调试周期长、调配阻值工作量大以及加温梯度过大的问题，本发明提供一种基于PI算法的自适应温控方法，采用PI算法进行温度调节，并通过阈值限制加温梯度，实现温度的自动控制，提高温控速度，并防止过大的加温梯度损失温度敏感器件。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种基于PI算法的自适应温控方法，包括以下步骤：

步骤1：将温度采样值转换成某一值域内单调线性的电压值，所述某一值域是根据AD转换器的输入电压域范围来确定的；

步骤2：将所述步骤1中的电压值转换成数字量，采用PI算法对该数字量进行计算处理得到对应的输出数字量；

步骤3：将所述步骤2中的输出数字量转换成模拟量或PWM来控制加温电流，实现温度控制的目的。

本发明的自适应温控方法，将模拟量的温度采样值转换成数字量，再通过PI算法得到输出控制量，输出控制量被转换成模拟量或PWM来控制加温电流，实现了温度敏感器件温度的自动控制，该方法可以通过软件程序来实现温度的自动控制，避免了纯硬件调试周期长和调试工作量大的问题。

进一步地，所述步骤2中，PI算法的计算公式为：

output＝outputbuf+k_p1×(E_k-E_k,buf)+k_I1×E_k

式中，output表示当前输出数字量，outputbuf表示上一次输出数字量，E_k表示当前温度采样值对应数字量与预设量之间的差值，E_k,buf表示上一次温度采样值对应数字量与预设量之间的差值，k_p1表示第一比例系数，k_I1表示第一积分系数。

进一步地，所述第一比例系数k_p1和第一积分系数k_I1是通过在线调整来确定的固定值，在线调整的具体操作为：先设k_I1为0，在线调整k_p1的值，当温控曲线收敛时，确定k_p1的值，再增加k_I1的值，温控曲线加速收敛，直到满足性能需求，确定k_I1的值。