串级控制PID 炉温控制

控制原理：

由于炉温系统中的被控对象为电阻式加热炉，其输入只有电压，因此只能根据烤炉温度来调整电压的输入，用占空比的形式按周期输入电压能完成控制。具体就是系统根据烤炉温度计算出该加热时间然后转化为占空比，如计算出加热时间为5秒，控制周期选择为10秒，则在5秒内给烤炉供电而剩余5秒断电，即占空比为50%输入从而完成对烤炉电压输入。而核心部分为能根据烤炉的当前温度和设定值计算该加热的时间，相当于加入的校正环节，此环节采用PID控制。即当控制系统的性能指标不能满足生产要求或希望在不同的生产过程中各项性能指标能够调整，通过调整控制器本身的参数来满足设计需要。

PLC中PID的控制原理：

PID指令是建立在PID算法基础上的，它实现的是一种数学运算功能。使用该指令可使PLC控制系统的PID算法编程方便快捷。其中P表示比例运算，I表示积分运算，D表示微分运算。有关PID控制算法和PID指令详细介绍如下：

（1）PID算法：

PID算法是过程控制系统中技术成熟，应用广泛的一种控制方法，它是基于单变量系统设计技术，并经过长期的工程时间而总结出来的一套行之有效的控制方法。图1-1是具有比例，积分和微分控制的PID控制框图.

clc
close all
clear

T=0.01;
num1=1;
den1=conv([30 1],[3 1]);
sys1=tf(num1,den1);
sys1_d=c2d(sys1,T)

num2=1;
den2=conv([10 1],[1 2 1]);
sys2=tf(num2,den2);
sys2_d=c2d(sys2,T)

k=1;
p1=1;
i1=0;
d1=0.01;
p2=1;
i2=0;
d2=0.01;
C1=pid(p1,i1,d1)
C2=pid(p2,i2,d2)

chuan1=series(sys1,C1)
chuan2=series(sys2,C2)

temps1=feedback(chuan1,k);
temps2=series(temps1,chuan2)

sys=feedback(temps2,1)

sys_d=c2d(sys,T)
step(sys_d)

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