基于模糊PID控制的控温箱设计

作     者：刘董 李京慧 迟宗涛 翟昌伟 LIU Dong;LI Jinghui;CHI Zongtao;ZHAI Changwei

作者机构：青岛大学电子信息学院山东青岛266071 湖南银河电气有限公司湖南长沙410000 

出 版 物：《传感器与微系统》 (Transducer and Microsystem Technologies)

年 卷 期：2021年第40卷第3期

页      面：73-76页

学科分类：080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2018YFF01012605) 

主　　题：模糊比例—积分—微分(PID)控制 控温箱 量值传递 

摘      要：为满足标准电阻量值传递时苛刻的温度要求,设计了精度高、稳定性强的控温箱。通过四线制温度传感器Pt100实现控温箱内腔温度的采集,模糊比例—积分—微分(PID)控制器通过改变脉宽调制输出的占空比控制发热电阻的功率,以保持温度稳定。通过改变内腔中外加功率电阻的发热量,模拟标准电阻发热,以测试控温箱内部抗干扰能力;通过多点比对法对控温箱内腔温度的均匀性进行评价。经过数据分析,控温箱稳定性优于1 m K,温度不均匀性低于6 m K,当外加功率小于0.31 W时,控温箱能保持稳定。结果表明,控温箱抗干扰性能良好,稳定性及均匀性满足要求,可以为标准电阻量值传递提供稳定的温度环境。