为一个周期T
中，双向可控硅触发导通的比率，称为负载电压系数或是占空比，
K的变化率在01之间。
一般是周期T固定不便，调节t当t在0T的范围内变化时，发热管的电压即在
0UAN之间
变化，如图3所示，这种调节方法称为定频调宽法。将位置式或者增量式
PID算法的结果
U
U
对模拟量的连续控制转化为U
U
对时间量的连续控制，使用双向可控硅直接控
制加热管工作电流的导通与断开。
4、温度控制的两个阶段
温度控制系统是一个惯性较大的系统，
也就是说，当给温区开始加热之后，并不能立
即观察得到温区温度的明显上升；同样的，当关闭加热之后，温区的温度仍然有一定程度
的上升。另外，热电偶对温度的检测，与实际的温区温度相比较，也存在一定的滞后效应。这给温度的
控制带来了困难。因此，如果在温度检测值
PV到达设定值时才关断输出，
可能因温度的滞后效应而长时间超出设定值，
需要较长时间才能回到设定值；如果在温度
f检测值（PV）未到设定值时即关断输出，则可能因关断较早而导致温度难以达到设定值。为了合理地处理系统响应速度（即加热速度）与系统稳定性之间地矛盾，我们把温度控制分为两个阶段。
mu节
价ta

：弭，申忖r■xutira于才昶（■
t（B）
图4温度控制的动态响应过程
（1）PID调节前阶段
在这个阶段，因为温区的温度距离设定值还很远，为了加快加热速度，双向可
控硅与发热管处于满负荷输出状态，只有当温度上升速度超过控制参数“加速速率”，双向可控硅
才关闭输出。“加速速率”描述的是温度在单位时间的跨度，反映的是温度升降的快慢，如图4
所示。用“加速速率”限制温升过快，是为了降低温度进入
PID调节区的惯性，避免首次到达温度设定值（
SV）时超调过大。
在这个阶段，要么占空比K0双向可控硅关闭；要么占空比K100双向可控硅全速输
出。PID调节器不起作用，仅由“加速速率”控制温升快慢。
（2）PID调节阶段
在这个阶段，PID调节器调节输出，根据偏差值计算占空比（
0100）保证
偏差（EV）趋近于零，即使系统受到外部干扰时，也能使系统回到平衡状态。
四、实验内容
1、采用正交实验的方法来确定
PID参数。
初始时，各PID参数取值为：Kpl410Ki010510KD1510PID参数整定的目的
是找到一组使温控系统的超调值小、响应快、稳态精度高的参数值，
由于初始实
验各组参数所产生的超调值相差不大，
因此，将稳定在70C±1C的时间作为本次实验的
实验指标。
表
r