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中，加熱絲的加熱功率為2000W，溫控箱的溫度范圍為0～150℃，實用的電壓為市電交流220V。
整個系統(tǒng)由4個模塊組成，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)的一階對象，其傳遞函數(shù)可以用以下公式表示：
G（S）=KTS+1e－τS；
由于PID控制算法具備結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高等優(yōu)點，因此在工業(yè)控制領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。尤其當微控制器應(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）
可以用如下表達式表示：
表達式其中，u（t） 為控制器的輸出，Kp為比例系數(shù)，Ti為積分時間系數(shù)，Td為微分時間系數(shù)由式（3） 可以得到PID控制器的傳遞函數(shù)為：
表達式由式（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，隨著時間的增加，積分項會增大，它的輸出增大將進一步減小穩(wěn)態(tài)誤差。
（3） 微分環(huán)節(jié)： 由于微分具備對誤差提前報告的作用，適當?shù)奈⒎窒禂?shù)可以微分加快系統(tǒng)響應(yīng)過程
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