在現(xiàn)代電子測試中，老化測試箱被廣泛應(yīng)用，溫度控制對(duì)電子設(shè)備的測試具有決定性影響，測試箱溫度控制系統(tǒng)具有大滯后、非線性、時(shí)變等特性。 [1]
在現(xiàn)代電子測試中，
老化測試箱被廣泛應(yīng)用，溫度控制對(duì)電子設(shè)備的測試具有決定性影響，測試箱溫度控制系統(tǒng)具有大滯后、非線性、時(shí)變等特性。
[1] 老化箱的溫度控制系統(tǒng)是以微處理器為核心，采用PID控制，使得溫度可以控制在測試范圍當(dāng)中，加熱絲的加熱功率為2000W，溫控箱的溫度范圍為0～150℃，實(shí)用的電壓為市電交流220V。
整個(gè)系統(tǒng)由4個(gè)模塊組成，如圖1所示，采用MUC控制，其內(nèi)部包括A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊、繼電器和輔助繼電器驅(qū)動(dòng)電路。老化測試箱內(nèi)部有用于溫度檢測的PT100，以及用于加熱的加熱絲。
由于老化箱一般可以看作帶有純滯后環(huán)節(jié)的一階對(duì)象，其傳遞函數(shù)可以用以下公式表示：
G（S）=KTS+1e－τS；
通過測量系統(tǒng)溫度的飛升曲線，可以得到老化箱的傳遞函數(shù)的參數(shù)：放大系數(shù)K=120，時(shí)間常數(shù)T=1000，滯后時(shí)間τ=60s。
[1] 由于PID控制算法具備結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，因此在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。尤其當(dāng)微控制器應(yīng)用在控制領(lǐng)域后，PID控制算法使用起來更加方便，實(shí)現(xiàn)了軟件的數(shù)字PID控制算法。數(shù)字PID控制器比傳統(tǒng)模擬PID控制器的控制性能更好，廣泛應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過程中。它是將比例、積分、微分控制并聯(lián)在一起。假定在系統(tǒng)給定與反饋出現(xiàn)偏差：
e（t）= r（t）－ y（t） （3）
可以用如下表達(dá)式表示：
表達(dá)式（4）
其中，u（t） 為控制器的輸出，Kp為比例系數(shù)，Ti為積分時(shí)間系數(shù)，Td為微分時(shí)間系數(shù)由式（3） 可以得到PID控制器的傳遞函數(shù)為：
表達(dá)式 由式（4） 可知：
（1） 比例環(huán)節(jié)： 其主要作用是放大誤差作用，當(dāng)給定和輸出出現(xiàn)偏差，控制器使偏差放大，比例系數(shù)越大，控制過程的過渡越快，但是過大的比例系數(shù)也會(huì)引起過高的超調(diào)量。
（2） 積分環(huán)節(jié)： 為了消除誤差，控制器必須引入積分環(huán)節(jié)，積分環(huán)節(jié)的引入，隨著時(shí)間的增加，積分項(xiàng)會(huì)增大，它的輸出增大將進(jìn)一步減小穩(wěn)態(tài)誤差。
（3） 微分環(huán)節(jié)： 由于微分具備對(duì)誤差提前報(bào)告的作用，適當(dāng)?shù)奈⒎窒禂?shù)可以微分加快系統(tǒng)響應(yīng)過程
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