磁(ci)力(li)攪拌器溫(wen)度(du)控制方(fang)法(fa)及實現(xian):
土(tu)壤(rang)養(yang)分分析(xi)對磁(ci)力(li)攪拌器提出(chu)了(le)較(jiao)高的(de)要求(qiu)。比(bi)如(ru) ,磁(ci)棒轉(zhuan)速穩(wen)定(ding)度(du)高(gao) ,且(qie)連(lian)續(xu)可調(tiao);液(ye)體(ti)溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)度(du)高(gao),且(qie)連(lian)續(xu)可調(tiao) ;定(ding)時(shi)準(zhun)確, 且連(lian)續(xu)可調(tiao)等。
加(jia)熱(re)器(qi)采(cai)用時間(jian)比(bi)率控制 ,調(tiao)節加(jia)熱(re)時(shi)間(jian)的(de)占空(kong)比(bi)來達到溫(wen)度(du)穩(wen)定(ding)的(de)目的(de)。
磁(ci)力(li)攪拌器單片機通過(guo)溫(wen)度(du)傳(chuan)感器(qi)、采(cai)樣(yang)三(san)角(jiao)瓶表面(mian)溫(wen)度(du)及環(huan)境(jing)溫(wen)度(du), 計(ji)算出(chu)瓶(ping)內(nei)液(ye)體(ti)溫(wen)度(du) ,與(yu)設(she)定(ding)溫(wen)度(du)比(bi)較(jiao),經 PID 算法(fa), 計(ji)算出(chu)控制占(zhan)空(kong)比(bi), 發出控制信(xin)號 , 控制固態繼電器(qi)的(de)開通和(he)關(guan)斷(duan),zui終(zhong)使液(ye)體(ti)溫(wen)度(du)達到穩(wen)定(ding)。
固態繼電器(qi)的(de)開通與(yu)市(shi)電(dian)同步 ,即在電(dian)網電壓(ya)的(de)零點開通以(yi)避(bi)免對電(dian)網(wang)的(de)幹擾 ,並(bing)提高(gao)可靠(kao)性(xing)。加(jia)熱(re)器(qi)通電(dian)波(bo)形(xing)如(ru)圖(tu) 3 所(suo)示(shi)。
(1)液(ye)體(ti)本(ben)身(shen)及加熱(re)器(qi)具有(you)很(hen)大(da)的(de)熱(re)慣(guan)性(xing), 如(ru)果追(zhui)求(qiu)快(kuai)速加熱(re)而采(cai)用較(jiao)大(da)的(de)占空(kong)比(bi) , 則壹(yi)旦(dan)加熱(re)停止 ,溫(wen)度(du)仍(reng)繼續(xu)上升 ,由於沒有(you)冷(leng)卻措(cuo)施(shi) ,此時溫(wen)度(du)失(shi)控 ,只能(neng)靠自然(ran)冷(leng)卻。
(2)由於測(ce)量的(de)是(shi)三(san)角(jiao)瓶表面(mian)溫(wen)度(du)而不是(shi)液(ye)體(ti)實際(ji)溫(wen)度(du) ,要(yao)得(de)到(dao)液(ye)體(ti)溫(wen)度(du)需(xu)要進(jin)行校正(zheng)。
根(gen)據(ju)上(shang)述(shu)特(te)點, 采(cai)用變系數(shu)限幅(fu) PID 控制策略(lve), 不同階(jie)段(duan)采(cai)用不同的(de) PID 系數(shu), 同時(shi),對zui大(da)占空(kong)比(bi)進(jin)行限幅(fu),達到了(le)滿意(yi)的(de)控制效(xiao)果。采(cai)樣(yang)周(zhou)期 T 等於 N 個(ge)正(zheng)弦波(bo)周(zhou)期 , 單片機對同步信(xin)號計(ji)數(shu)即可得(de)到(dao)。第 K 個(ge)采(cai)樣(yang)周(zhou)期內(nei)固態繼電器(qi)導(dao)通的(de)正弦波(bo)周(zhou)期數為Nk , 它(ta)由 PID 算法(fa)產(chan)生。Nk 的(de)zui大(da)值受(shou)限(限幅(fu)), 並(bing)且其(qi)限幅(fu)值與(yu)環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)有(you)關(guan)。此外,經反(fan)復試(shi)驗(yan)得(de)出(chu)的(de)溫(wen)度(du)校正(zheng)算法(fa)如(ru)下:
t液(ye) =t環(huan) +a(t瓶(ping) -t環(huan))
校正(zheng)後得(de)出(chu)的(de)液(ye)體(ti)溫(wen)度(du)與(yu)實際(ji)基本(ben)吻合(he) ,誤(wu)差(cha) ≤±1 ℃。