Не могу найти где прочитать...
Пролема новичка: при терморегулировании по сути определяшь скважность нагрева. И с простым алгоритмом попадаешь в автоколебательный процесс - температура плавает синусоидальными колебаниями(когда нагрев. элемент уже нагрелся до нужной температуры, а до термопары тепло это ещё не дошло). Как решить эту проблему с учётом задержек по времени?
В голову приходят страшные слова ТАУ и переходные процессы, единичная переходная функция итд.

Как её вообще решают(физически ясно - как можно ближе поставить термопару и нагрев. элемент). Говорят есть какието интегрирующие алгоритмы, которые не дают резко изменять скважность итд. Можеть есь какое-то простое алгоритмическое решение - народ же как-то сделал пайстанцию, там как раз такая проблема решается.

Спасибо.

Вот, уж, действительно закон парности событий!
Просмотрите раздел "Аналоговая техника", в особенности, сообщение кота от 06.12.

В паяльнике вашей проблемы нет — там всё рядом и инерция системы маленькая. Если же у Вас нечто большое, то:
если греете жидкое — перемешивайте;
если твердое, ну, тогда попробуйте сделать нагреватель побольше, чтобы сразу прогревать как можно больший объем.
Иначе, таки придется овладеть ТАР.

Действительно, без ТАУ (по старому ТАР) не обойтись. Устойчивость систем автоматического регулирования, законы(алгоритмы) регулирования, инерция, и т.д. и т.п.

http://www.radiokot.ru/circuit/analog/home/02/ посмотрите пример практической реализации термостата.

спасибо.

Я также сталкивался с такой проблемой. Из всех способов наиболее эффективным оказался снижение мощности нагревателя и увеличение дискретности датчика. в результате отклонение температуры от заданного закона было +-0,0625С на 6 литров раствора. Грел длинными галогенками подключенными чезез К1182ПМ1 которой собственно и регулировал мощность. В идеале мощность выделяемая нагревателем должна быть пропорциональна величине расглосования. Кстати вчера экзамен по ТАУ сдал ))))

Спасибо всем, кто помог. Дело в том что я такой товарищ который сначала все даташиты и книги изучит, потом будет паять уже. Тау я сдал в прошлом году. ЖЕСТЬ) Смысл пройденного доходит только сейчас. Меня больше теория ШИМ интересует. Из ТАУ я помню вводится нелинейные элементы типа порогов или тоннелей(тоесть отключаем нагрев при +30, включаем при +27). 100% есть ещё сложнее формулы - я их и ищу. Какието рекуррентные, адаптивные алгоритмы итд.

это ТАУ в чистом виде, ШИМ на данном этапе не важен, поскольку ты определяешь принципы системы регулирования, а как будет реализован управляющий сигнал - это уже потом можно смотреть.

у тебя временная задержка в системе. поскольку есть временная задержка, то система нелинейна.

Решения разные могут быть.
В обратную связь системы можно поставить предиктор, например (самая простая реализация - снятие характеристики: температура даваемая термопарой в зависимости от реальной температуры объекта, что-то вроде экстраполяции). Сигнал, снимаемый с термопары подаешь в обратную связь, где и стоит этот "предиктор". таким образом на сумматор будет подаваться управляющий сигнал и "скорректированный" сигнал термопары. А дальше уже регулятор, какой выберешь (хоть ПИД, хоть ПИ, хоть регулятор пространства-состояния, если есть смысл). Плюс - расчет регулятора можно делать как будто работаешь без коррекции.

ну или смотреть как регулируются процессы с временной задержкой. универсального метода, вроде, нет.

В общем виде - если регулирование более-менее удовлетворительное, и нужно избавиться от синусоидальной составляющей - нужно увеличивать интегрирующую составляющую регулятора (moLCHec когда снижает мощность нагревателя, имитирует введение интегральной составляющей).

при введении интегральной составляющей - увеличивается время ответа системы, но сглаживаются колебания и за счет интегрирования разности управляющего сигнала и обратной связи совершается регулирование. при введении дифференциальной составляющей - увеличиваются колебания и уменьшается время ответа системы.
постоянная составляющая также уменьшает время ответа системы.

Все понятно, спасибо. А как ввести интегратор(подавить стабилизировавшуюся синусоиду)?

Код типа
если за последние 3 секунды колебания температуры в пределах +-3 градуса, установить мощность нагрева(скважность итд) среднему арифметическому мощностей за последние 3 секунды. Как я это на атмеле реализую?... Хотя вроде можно. Но наверное геморно.

как я понял, ты решил делать что-то типа ПИ регулятора.
у тебя есть задающее воздействие (температура, до которой должна нагреться система), есть реальное измерение температуры (сигнал с термопары), делается их разность (из задающего сигнала вычитаешь измерянный). Эта разность и интегрируется.

по идее тебе не надо смотреть есть ли колебания в системе и придумывать сложные алгоритмы. просто алгоритм интегрирования реализуешь, за его счет и будут подавляться колебания.

если все по ТАУ делать, то по идее надо составить физическую модель объекта. система простая - в зависимости от напряжения как меняется температура нагревательного элемента (обычно описывается экспоненциальным уравнением). потом система замыкается обратной связью по температуре (пусть задержка учтена в обратной связи). и подбираются параметры регулятора для нужного ответа. в твоей системе на мк реализуются обратная связь с коррекцией температуры, разность задающего сигнала и выхода системы, регулятор (интегрирование, умножение, дифференцирование), возможно, реализация ШИМ.

P.S. ТАУ у меня давно было - после универе на работе пришлось применять всего пару-тройку раз, но вроде, у тебя классический температурный процесс для регулирования.

Лаба в инсте. Большой промконтроллер WAGO, потом лампа и датчик на некот расстоянии.
Ннужно придумать как регулировать с помощью ШИМ максимально точно. Но мне уже самому интересно, особенно теория. Постараюсь собрать демо в Маткаде. Читаю ТАУ) Вообще если кто-то знает реальнй агоритм - был бы рад.

По-моему для этих целей Симулинк из МАТлаба больше подходит, но это моё субъективное мнение.

угу, Simulink самое то.
тебе надо написать уравнение температуры лампы в зависимости от напряжения, затем уравнение конвекции температуры от лампы до датчика. это будет твоя система. в итоге может даж и линейная система получится.
для нее и рассчитывается регулятор. если это линейная система будет - по фильтрам Баттерворта, например или по полиномам Чебышева.

нашел я в книжках эти уравнения(передаточные функции)
а как перейти от передаточной функции к алгоритму?

АБПФ - алгоритм быстрого преобразования Фурье, это один из способов.

"Взять два раза по Лапласу и отправить в Фурье-пространство!" Любимая поговорка одного из преподователей ТАУ.

передаточную функцию типа W(p)=G*((Tm*p+1)/Tm*p) реализуется ПИ-регулятором н а ОУ. Постояннная интегрирования Tm=C*R1, коэф. усиления G=R1/R2 у меня они в книге есть все стандартные пиши функцию а я те подберу.

нашеол книгу
"Филлипс Ч. Харбор Р. Системы управления с обратной связью"
читаю. судя по всему там есть ответ на мой вопрос.

Из этой же книги, там есть пример про терморегулирование, но не такой, и там нет перехода к алгоритму.
Там построена передаточная функция:
T(s)/Q(s)=K1/(t*s+1), звено апериодическое.

T - Tзамкнутой среды
Q = I*R^2 знают все)
K1 - видимо какой-то коэффициент
t - на самом деле написано тау, просто нет такого знака. видать тоже коэффициент.
s - ??? чето про преобразование Лапласса... пошел читать...

s - Это d/dt - оператор Лапласа. обозначение производной то бишь.

давай лучше свои уравнения для физической системы - по ним сделаем передаточные функции.

как я писал раньше, тебе нужно составить 2 уравнения:
уравнение температуры лампы в зависимости от напряжения,
уравнение конвекции температуры от лампы до датчика.

это чистая физика, ТАУ или электроника тут ни при чем. они позже будут.

С точки зрения физики получается примерно следущее процесс нагрева апериодический, его находим апмоксимацией по практическим замерам. процесс распространения тепла по воде наверно тоже апериодический закон только с большой постоянной времени. у меня по ТАУ консультация в конце недели могу уточнить.

не думаю, что конвекция это апериодический процесс. имхо, это временная задержка, плюс потери при самой конвекции (а это можно описать апериодическим процесом, или вообще пренебречь - зависит от расстояния от лампы до датчика).

и если есть временная задержка, не уверен можно ли такой процесс простым ПИ или ПИД регулировать.