[Rst7 5]

1 minute ago, quark said:

Измеряйте сетевое напряжение и вычисляйте корректирующий коэффициент. На него потом умножите управляющий сигнал.

Лучше просто добавить. См. выше.

[Quantum1 0]

On 12/23/2022 at 7:12 PM, Rst7 said:

Не надо так делать. Будете мучаться со стабильностью.

Сделайте лучше вот что. Оцените примерно вид функции PWM=f(Uпитания). Это может быть линейная функция, может быть набор табличных значений. И сделайте управление PWM=PID(Tтекущая,Tуставки)+f(Uпитания)

Будет куда веселее работать.

У меня питание это переменка от сети, которая может быть кривая-косая... Я измеряю и интегрирую U и I, по некоторому T, вычисляю среднюю мощность ну и так далее...

[Rst7 5]

Just now, Quantum1 said:

9 minutes ago, Rst7 said:

Не надо так делать. Будете мучаться со стабильностью.

Сделайте лучше вот что. Оцените примерно вид функции PWM=f(Uпитания). Это может быть линейная функция, может быть набор табличных значений. И сделайте управление PWM=PID(Tтекущая,Tуставки)+f(Uпитания)

Будет куда веселее работать.

У меня питание это переменка от сети, которая может быть кривая-косая... Я из

Да ну хватит Вам RMS напряжения по одному периоду.

[Quantum1 0]

Надо мерять именно мощность, так как сопротивление объекта может меняться... А энергию в него вкачивать надо одинаковую... По одному ПП, не очень точно выйдет у меня АЦП сигма-дельта на 20кГц, хочу побольше участок взять, да и всякие помехи проще фильтровать если что ЦОСом...

[quark 49]

3 минуты назад, Quantum1 сказал:

У меня питание это переменка от сети, которая может быть кривая-косая... Я измеряю и интегрирую U и I, по некоторому T, вычисляю среднюю мощность ну и так далее...

А ваш нагреватель от постоянного тока сможет работать? Может проще выпрямить и отфильтровать? Измерять U и I будет проще...

А регулирование делать по переменке, до выпрямителя, пропуская периоды. Так проще.

 

[Quantum1 0]

On 12/23/2022 at 7:30 PM, quark said:

А ваш нагреватель от постоянного тока сможет работать? Может проще выпрямить и отфильтровать? Измерять U и I будет проще...

А регулирование делать по переменке, до выпрямителя, пропуская периоды. Так проще.

 

Это нагреватели от вакуумной установки термического напыления, мощность около 3кВт с током в 3000А, с такими амперами возиться время нет, хотя квалификация позволяет)) проще использовать штатный ЛАТР, поставить на него шаговик, и один МК и АЦП...

Edited December 23, 2022 by Quantum1

[quark 49]

43 минуты назад, Quantum1 сказал:

Это нагреватели от вакуумной установки термического напыления, мощность около 3кВт с током в 3000А, с такими амперами возиться время нет, хотя квалификация позволяет)) проще использовать штатный ЛАТР, поставить на него шаговик, и один МК и АЦП...

Не совсем понятно, что Вы, в конечном итоге, регулируете - температуру или подводимую мощность?

Если, все же, температуру, то заниматься точным измерением мощности, на мой взгляд, излишне.

Достаточно ее оценить, чтобы немного подкорректирвать управляющий сигнал и "упростить жизнь" ПИД-регулятору...

 

Edited December 23, 2022 by quark

[khach 64]

Если интегральная часть мешает- применяйте  Integral+Anti-Windup PI

Там их куча разных описана. В софте можно любого типа реализовать, а если аппаратно- то сброс интегратора при переходе регулятора через заданную величину обычно помогал. И реализовать его проще было- обычным компаратором и ключем.

[Rst7 5]

1 hour ago, quark said:

Достаточно ее оценить, чтобы немного подкорректирвать управляющий сигнал и "упростить жизнь" ПИД-регулятору..

Именно так. Крайне рекомендую ТС прислушаться к нашим советам.

[dimka76 84]

On 12/23/2022 at 7:44 PM, Quantum1 said:

Это нагреватели от вакуумной установки термического напыления, мощность около 3кВт с током в 3000А, с такими амперами возиться время нет, хотя квалификация позволяет)) проще использовать штатный ЛАТР, поставить на него шаговик, и один МК и АЦП...

Это напряжение питания получается 1 Вольт  всего ?

Это ЛАТР в каком диапазоне будет работать ?

Не знаю, что у вас за ЛАТР, но в "бытовых" ЛАТРах кажет одни виток на вольт.

И я совсем не понимаю зачем регулировать мощность, если конечная цель температура ? Мне кажется, ее следует просто ограничить, чтобы нагреватель не вышел из строя.

 

[Quantum1 0]

On 12/23/2022 at 10:38 PM, dimka76 said:

Это напряжение питания получается 1 Вольт  всего ?

Это ЛАТР в каком диапазоне будет работать ?

Не знаю, что у вас за ЛАТР, но в "бытовых" ЛАТРах кажет одни виток на вольт.

И я совсем не понимаю зачем регулировать мощность, если конечная цель температура ? Мне кажется, ее следует просто ограничить, чтобы нагреватель не вышел из строя.

 

это все таки промышленный ЛАТР, после него стоит понижающий трансформатор с токовой шиной на пару витков в качестве вторичной обмотки - она и подключается к вакуумной камере.

 

Поясняю почему важна мощность - нагреватель нужен для расплавления и испарения металла, датчик температуры определяет момент когда расплавилась определенная точка, в этой точке металл расплавляется позднее всего, далее по другим датчикам система определяет насколько правильно начинается испарение - и далее открывается заслонка, на загруженные изделия - пошел процесс напыления.

Так вот к этому моменту мощность при которой достигается нужная температура и интенсивность испарения, должна так же фиксироваться - от этого зависит однородность покрытия.

Если будет стабилизация только по температуре - тогда сам металл может неоднородно прогреваться, так как датчик фиксирует показатели только в одной точке, что соответственно приведет к проблемам в процессе. Смотря за мощностью мы, заранее отлавливаем ее изменения и корректируем, для того что бы это минимально, как только возможно сказалось на температуре.

Но в время напыления, температура должна изменяться по различным циклограмма, в зависимости от металла и изделий, но этот процесс медленный. Поэтому требуется быстрая стабилизация по мощности и медленная по температуре.

On 12/23/2022 at 8:12 PM, quark said:

Не совсем понятно, что Вы, в конечном итоге, регулируете - температуру или подводимую мощность?

Если, все же, температуру, то заниматься точным измерением мощности, на мой взгляд, излишне.

Достаточно ее оценить, чтобы немного подкорректирвать управляющий сигнал и "упростить жизнь" ПИД-регулятору...

 

 

Ответил постом выше

Edited December 23, 2022 by Quantum1

[quark 49]

2 часа назад, Quantum1 сказал:

У меня вообще задача следующая - нужно прецизионно поддерживать температуру тела с малой теплоёмкостью, при не самой стабильной сети питания нагревателя...

... Смотря за мощностью мы, заранее отлавливаем ее изменения и корректируем, для того что бы это минимально, как только возможно сказалось на температуре.

... требуется быстрая стабилизация по мощности и медленная по температуре.

Так понимаю, единственный управляющий сигнал в вашей системе - положение движка ЛАТР-а, которое устанавливается при помощи шагового двигателя.
И, с его помощью, вы хотите добиться "быстрой" стабилизации потребляемой мощности, и "прецизионно поддерживать температуру тела с малой теплоёмкостью, при не самой стабильной сети питания нагревателя".

А это, вообще, реально получить при помощи такой системы? Хотя бы оценочные расчеты делали? Или вся надежда только на ПИД-регуляторы?

 

Edited December 23, 2022 by quark

[yamantau 16]

Если рассматривать термокамеру с позиции ТАУ, то получаем нагревательный элемент - апериодическое звено с постоянной времени T1, заготовка - апериодическое звено с постоянной времени T2, термодатчик - апериодическое звено с постоянной времени T3. Чтобы эффективно регулировать, необходимо обеспечить условие T3<T2<T1. Инерционность самого регулятора << T1. У Вас это условие соблюдается?

[tonyk_av 71]

9 hours ago, Quantum1 said:

нагреватель нужен для расплавления и испарения металла

А кривую температуры металла представляешь? У тебя все три фазовых состояния вещества. При плавлении и испарении температура будет скакать, примерно, вот так:

 

14 hours ago, Quantum1 said:

В итоге думаю каскадировать  два ПИДа, в первом уставка это температура, а выход с ПИДа это мощность нагрева. Во втором ПИДе уставка это мощность нагрева от первого, а выход это управление нагревателем. Т.е. при изменении сети питания сначала отработает второй ПИД, подтянув мощность по сути ещё до того как это с кажется на изменении температуры.

Бред полный. У тебя в части напряжения получается классическая система регулирования с запаздыванием.

Помимо напряжения в сети есть ещё много дестабилизирующих факторов, влияющих на температуру, например, дверь в цех, открытие которой также может привести к изменению температуры. Будешь на все двери и форточки вешать конечники? :)))

10 minutes ago, yamantau said:

заготовка - апериодическое звено с постоянной времени T2

Изучи для начала школьный курс физики за 7-ой класс.

Кривая температуры, которую я показал, снята в процессе реальной плавки. Изучи её, чтобы понимать, о чём речь.

Ещё необходимо учитывать, что загрузка металла при плавке может меняться, соответственно, меняется соотношение теплоёмкостей между расплавляемым металлом и ёмкостью, в которой его плавят. И поддержание вещества в жидком и газообразном состоянии требует разного количества тепла.

Адаптивный регулятор в помощь.

[yamantau 16]

28 минут назад, tonyk_av сказал:

Кривая температуры, которую я показал, снята в процессе реальной плавки. Изучи её, чтобы понимать, о чём речь.

Ещё необходимо учитывать, что загрузка металла при плавке может меняться, соответственно, меняется соотношение теплоёмкостей между расплавляемым металлом и ёмкостью, в которой его плавят. И поддержание вещества в жидком и газообразном состоянии требует разного количества тепла.

Адаптивный регулятор в помощь.

Теперь продолжи измерение температуры во времени, и получишь переходную характеристику соответствующую апериодическому звену.

"меняется соотношение теплоёмкостей между расплавляемым металлом и ёмкостью, в которой его плавят" - это мультипликативная помеха (возмущение), изменение параметров сети, которую озвучил ТС - аддитивная, везде математика.

А про виды регуляторов мне можешь не рассказывать.