[发明专利]一种基于改进型PID控制算法的温度控制方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于改进型PID控制算法的温度控制方法及装置，首先设定被控对象目标温度，并获取被控对象实际温度；根据所述被控对象实际温度与被控对象目标温度的误差，采用PID控制算法得出温度源输出功率；然后设定温度源温度上限、温度源温度下限，并获取温度源温度；根据所述温度源温度与设定的温度源温度上限、温度源温度下限的关系，对所述PID控制算法得出的温度源输出功率进行补偿；最后根据补偿后的温度源输出功率数据调节温度源的最终输出功率。本发明通过采集温度源温度，并控制温度源温度与被控对象实际温度的差值在一定范围内，从而缩短了温度进入稳态的时间，降低了超调幅度，提高了温度控制精度；成本低，适用范围广。

技术领域

本发明涉及温度自动控制技术领域，尤其涉及一种基于改进型PID控制算法的液体或固体在加热或冷却时的自动控温方法及装置。

背景技术

目前，比较经典的用于液体或固体在加热或冷却时的温度自动控制算法为比例-积分-微分PID（Proportion-Integral-Differential coefficient，PID）控制算法。

如图1所示，经典的PID控制算法由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。PID控制的基础是比例控制；积分控制可消除稳态误差，但可能增加系统超调量；微分控制可加快大惯性系统响应速度以及减弱超调趋势。PID控制算法的具体公式如下：

e(n)=T_s-T_a

u(n)=K_p*e(n)+K_i*ΣN n=2e(n)+K_d*[e(n)-e(n-1)]

y(n)=u(n)

其中，

T_s为被控对象目标（设定）温度，T_a为被控对象实际温度，e(n)为每一个运算周期被控对象实际温度与被控对象目标温度的误差；

K_p为比例系数，K_i为积分系数，K_d为微分系数，N为运算周期数，u(n)为每一个运算周期PID控制算法得出的温度源输出功率；

y(n)为每一个运算周期温度源最终输出功率。

PID控制算法的原理简单，具有结构简单、稳定性好、工作可靠等优点，在自动控制领域应用广泛。

但本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：