设计应用

一种引入滤波的PID控制算法在温控系统的应用

作者：姚立平1，刘伟章2，吴文明1，姜杨阳1，雷 鹏1，谭仲威1，王康宁1，李桂香1， 徐 飞1，唐元梁1，吴新社1，黄德群1，陈 军1，顾 珩1
发布日期：2022-06-09
来源：2022年电子技术应用第6期

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    随着科学技术的进步及工业的发展，温度测控技术占有很大的促进作用[1]。由于温控系统具有时变性、非线性及纯滞后性等特点，因此精确的数学模型无法建立，PID控制算法因为其控制原理简单、稳定性好、调整方便、容易实现等优点，越来越多在工业控制领域应用[2-3]。由于采集的实时系统温度携带着干扰噪声，因此本文引入了三阶离散滤波器对输入信号进行滤波，提高了PID控制方法的抗干扰能力；同时，设计了一款以STM32为控制核心的闭环温度控制系统。使用四线制的铂电阻Pt1000和MAX31865的温度采集电路；使用半导体制冷器TEC和H桥驱动器构成温度升降调节模块，采集的实时温度使用USB串口通信传输到上位机PC端，上位机软件依据当前的实时温度与设定的温度使用引入滤波的PID调节，将PID输出值反馈到下位机系统中，同时上位机软件具有实时的温度曲线、调节的功率曲线以及温度梯度曲线显示，下位机具备液晶屏显示、声光指示及按键存储等功能。




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作者信息：

姚立平1，刘伟章2，吴文明1，姜杨阳1，雷  鹏1，谭仲威1，王康宁1，李桂香1，

徐  飞1，唐元梁1，吴新社1，黄德群1，陈  军1，顾  珩1

(1.广东省科学院健康医学研究所，广东 广州510500；2.华南农业大学 数学与信息学院，广东 广州510642)




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温控系统 PID控制算法 三阶离散滤波器 半导体制冷器TEC

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