恒温控制系统用于许多领域。计了基于集成PID变速控制的恒温控制系统。系统使用STM32作为主处理器。文介绍了系统的组成，分析了变速积分PID算法并将其用于恒温控制系统中。过长时间的调试，可以获得适当的PID系数，从而使系统的控制精度达到±0.01℃/ 30分钟。
系统性能稳定，可靠性高。温控制系统主要用于控制温度，广泛应用于工业控制，农业研究，生物技术等方面。
系统使用ST的ARM Cortex-M3系列的STM32微处理器。出了系统设计图，并对PID的控制部分进行了分析。PID（比例积分微分）控制具有良好的鲁棒性，简单的结构，并且在恒温控制中起着非常重要的作用。是，由于控制的复杂性，必须根据特定系统的实际情况对PID算法进行改进，以达到精确控制的目的。温控制系统的温度控制是通过脉宽调制（PWM）实现的。PWM波形的振幅较高时，晶闸管被激活，电热丝被加热。PWM波形的振幅较低时，晶闸管未激活，电热丝停止加热。以进行恒温控制。温控制系统的温度控制范围是-50至200°C。用酒精介质的范围是-50至10°C，使用水介质的范围是10 °C至90°C，恒温阀芯硅油的使用温度范围为90°C至200°C。
温控制系统由中央处理模块STM32，温度采集，PID控制模块，TFT触摸屏模块和恒温浴。
统控制的总体框图如图1所示。TM32中央处理模块基于ST ARM Cortex-M3微处理器的STM32F103VET6高容量芯片作为主芯片，用于实现PID算法，产生PWM控制波形，控制TFT触摸屏以显示温度并进行人机交互。度采集模块包括一个Pt100热敏电阻，一个24位高精度AD7793模数转换器等。精度恒流源通过Pt100热敏电阻，并且Pt100热敏电阻的两端通过四线连接方法连接到AD7793的模拟通道之一。AD7793收集Pt100热敏电阻的电阻两端的电压，并将其发送至STM32，以将电压值转换为电阻值。据电阻值Pt100随温度变化的特性，测量温度值。使用的模数转换器是AD7793 24位高精度模数转换器，这意味着温度测量的精度达到±0.002°C，从而保证了控制中温度采集的精度。PID。PID控制模块将STM32基本处理模块的PWM波形输出与正常扇区的相角相匹配，以完成有效的TRIAC控制。止，以获得温度控制。温浴由电热丝，搅拌器和冰箱组成。于特定的加热和冷却。
传统的PID算法中，积分系数[KI]是固定值。而，当控制变量接近于恒温控制系统的控制中定义的值时，由于积分系数是固定值，因此积分累积量相对较大并且容易出现过冲。此，有必要在调整量接近设定值时减小积分作用，以免引起过冲。要求在调整量接近设定值时适当降低[KI]。外，积分项的累积加速度被修改为对应于差的大小。以保证的是，间隙越大，积分越慢，间隙越小，积分越快。此，固定系数[fe（n）]，该系数是差[e（n）]的函数。[e（n）]增大时，[fe（n）]减小，反之亦然。数[fe（n）]与差[e（n）]之间的关系可以是线性的或非线性的。[BLWhen [e（n）> A B]时，[fe（n）] =0。[fe（n）]在间隔[0，1]中变化。[e（n）]大于给定间隔A B，[fe（n）] = 0时，积分系数为0；当[e（n）]小于或等于B时[fe（n）] = 1时，积分系数为[KI]，并且当[e（n）]处于区间[B]中时， A B]，[fe（n）]与[e（n）]变化。件部分使用C语言，并且在keil软件平台上进行了编程。用if … else if … else语句来实现PID算法。旦程序被编译，JATG就可以在STM32中对其进行编程以执行系统控制，然后达到温度控制的目的。过长时间的调试，不断调整，选择合适的参数，集成了速度PID控制恒温器。
1是每30分钟记录的温度波动的可重现实验结果，表2是每30分钟不同温度值的温度波动的实验结果。验结果表明，该效果比常规PID更好，并且波动可控制在[±] 0.01℃/ 30分钟。
计了恒温控制系统。成的变速PID用于控制温度。择适当的控制参数以获得实时温度控制。得了理想的结果。
本文转载自
恒温阀芯 https://www.wisdom-thermostats.com