一种基于PID算法的温度控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于PI D算法的温度控制方法、装置、设备及介质，方法包括：获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤；获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤；执行改良后的位置式PI D算法运算，得到PI D控制值；其中，所述改良后的位置式PI D算法包括预设的常量值；将所述PI D控制值作为新的输入温度，并返回执行获取时间标志和温控标志的步骤，实现温度控制。本发明专利技术能够提高温度控制的精度和稳定性，可广泛应用于温度控制技术领域。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PID算法的温度控制方法、装置、设备及介质
本专利技术涉及温度控制
，尤其是一种基于PID算法的温度控制方法、装置、设备及介质。
技术介绍
恒定温度的控制一直是医疗检验仪器设备的关键，但温度具有滞后性强、惯性大的特点，温度控制常常出现温度过冲高、温度波动频繁和温度误差大的现象。现在市场上针对温度的特点和温度控制的现象，所采用的控制算法多为增量式PID算法。虽然现有技术中针对温度的特点和温度控制的现象，都有采用增量式PID算法进行温度控制，但还是存在一些不足或缺点：1、现有技术方案的恒定温度控制的精度都是±0.5℃，在一些较严格要求的恒温仪器中，这个精度要求还不能满足需求。2、现有技术方案都是使用增量式PID算法，增量式PID算法的缺点是恒温速度较慢、运算过程较复杂、温度稳定性较弱。3、增量式PID算法本身的问题，增量式PID算法因没有积分作用，就没有了稳态控制，温度到达设置温度时会不受算法的控制，温度会易发生变化，因为温度的滞后性，导致温度频繁振荡。较于位置式PID算法，增量式PID算法的运算复杂度是位置式PID算法的一倍。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种基于PID算法的温度控制方法、装置、设备及介质，以提高温度控制的精度和稳定性。本专利技术的一方面提供了一种基于PID算法的温度控制方法，包括：获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤；获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤；执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值；其中，所述改良后的位置式PID算法包括预设的常量值；将所述PID控制值作为新的输入温度，并返回执行获取时间标志和温控标志的步骤，实现温度控制。可选地，获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤，包括：判断所述时间标志是否满足温度采集的计算周期，若是，则执行获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，获取输入温度值的步骤；反之，则返回执行获取时间标志的步骤。可选地，所述获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤，包括：获取温度内存的地址值；根据所述温度内容的地址值，获取温控标志；判断所述温控标志对应的温度值是否在设备正常工作的温度范围内，若是，则执行下一步骤；反之，则结束温度控制过程。可选地，所述执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值，包括：检测温度偏差信号；根据所述温度偏差信号计算得到PID控制值；所述PID控制值用于控制被控单元；所述PID控制值的计算公式为：其中，KP代表比例系数；T是温度计算周期；Ti是积分常数；Td是微分常数；Ek是采集温度和设置温度的差值；Ek-1是上一次采集温度和设置温度的差值；C为预设的常量值。可选地，所述方法还包括硬件控制步骤，该步骤包括：通过温度传感器采集热传导模块的温度值；通过位置式PID算法输出控制值到继电器；通过所述继电器控制加热棒或帕尔贴工作；根据所述加热棒或所述帕尔贴的工作，控制热传导模块的温度；其中，当所述控制值为正值时，所述继电器的输出端连接所述帕尔贴的正向电流输入端；当所述控制值为负值时，所述继电器的输出端连接所述帕尔贴的反向电流输入端。可选地，所述执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值，包括：用预设温度减去当前采集的温度得到温差值；将得到的各个所述温差值累加得到温度偏差和；通过比例系数乘以所述温差值得到比例输出值；将计算周期与积分常数的比值确定为第一数值，将所述比例系数乘以所述第一数值的值确定为第二数值，将所述第二数值乘以所述温度偏差和得到积分输出值；将微分常数与计算周期的比值确定为第三数值，将所述比例系数乘以所述第三数值的值确定为第四数值，将最近两次温差值的差作为第五数值，将所述第四数值乘以所述第五数值，得到微分输出值；将所述比例输出值、所述积分输出值、所述微分输出值和预设的常量值相加，得到PID输出值；其中，所述PID输出值的最大值持续时间不超过加热元器件的工作时间。本专利技术实施例的另一方面提供了一种基于PID算法的温度控制装置，包括：第一获取模块，用于获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行第二获取模块；第二获取模块，用于获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行计算模块；计算模块，用于执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值；其中，所述改良后的位置式PID算法包括预设的常量值；循环控制模块，用于将所述PID控制值作为新的输入温度，并返回执行获取时间标志和温控标志的步骤，实现温度控制。本专利技术实施例的另一方面提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。本专利技术实施例的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。本专利技术实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。本专利技术的实施例首先获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤；获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤；执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值；其中，所述改良后的位置式PID算法包括预设的常量值；将所述PID控制值作为新的输入温度，并返回执行获取时间标志和温控标志的步骤，实现温度控制。本专利技术实施例能够提高温度控制的精度和稳定性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的温度控制方法的整体步骤流程图；图2为本专利技术实施例提供的PID计算过程的步骤流程图；图3为本专利技术实施例提供的硬件结构框图。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。针对现有技术存在的问题，本专利技术实施例提供了一种基于PID算法的温度控制方法，包括：获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤；获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤；执行改良后的位置式PID本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于PID算法的温度控制方法，其特征在于，包括：/n获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤；/n获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤；/n执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值；其中，所述改良后的位置式PID算法包括预设的常量值；/n将所述PID控制值作为新的输入温度，并返回执行获取时间标志和温控标志的步骤，实现温度控制。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于PID算法的温度控制方法，其特征在于，包括：
获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤；
获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤；
执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值；其中，所述改良后的位置式PID算法包括预设的常量值；
将所述PID控制值作为新的输入温度，并返回执行获取时间标志和温控标志的步骤，实现温度控制。


2.根据权利要求1所述的一种基于PID算法的温度控制方法，其特征在于，获取时间标志，当所述时间标志满足第一预设条件时，执行下一步骤，包括：
判断所述时间标志是否满足温度采集的计算周期，若是，则执行获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，获取输入温度值的步骤；反之，则返回执行获取时间标志的步骤。


3.根据权利要求1所述的一种基于PID算法的温度控制方法，其特征在于，所述获取温控标志，当所述温控标志满足第二预设条件时，执行下一步骤，包括：
获取温度内存的地址值；
根据所述温度内容的地址值，获取温控标志；
判断所述温控标志对应的温度值是否在设备正常工作的温度范围内，若是，则执行下一步骤；反之，则结束温度控制过程。


4.根据权利要求1所述的一种基于PID算法的温度控制方法，其特征在于，所述执行改良后的位置式PID算法运算，得到PID控制值，包括：
检测温度偏差信号；
根据所述温度偏差信号计算得到PID控制值；所述PID控制值用于控制被控单元；
所述PID控制值的计算公式为：



其中，KP代表比例系数；T是温度计算周期；Ti是积分常数；Td是微分常数；Ek是采集温度和设置温度的差值；Ek-1是上一次采集温度和设置温度的差值；C为预设的常量值。


5.根据权利要求1所述的一种基于PID算法的温度控制方法，其特征在于，所述方法还包括硬件控制步骤，该步骤包括：
通过温度传感器采集热传导模块的温度值；
通过位置式PID算法输出控制值到继电器；
通过所述继电器控制加热棒或...

【专利技术属性】
技术研发人员：李泽雄，黎培聪，黄浩涛，张炎，
申请(专利权)人：广州埃克森生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44