CN114326861A - 一种修正的pid温度控制方法 - Google Patents

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CN114326861A
CN114326861A CN202210049879.3A CN202210049879A CN114326861A CN 114326861 A CN114326861 A CN 114326861A CN 202210049879 A CN202210049879 A CN 202210049879A CN 114326861 A CN114326861 A CN 114326861A
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CN202210049879.3A
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Inventor
陈贤辉
郑铎
施建宏
闫大鹏
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Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
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Wuhan Raycus Fiber Laser Technologies Co Ltd
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Abstract

本申请提供一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统，该方法包括：设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；根据公式
Figure DDA0003473418810000011
计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)。克服了现有PID温度控制方法因大时滞、大惯性而造成过冲和温度反向调节的问题，保证温度快速温度地达到目标温度，且算法本身不复杂，方便维护和使用，降低了PID控制器成本。

Description

一种修正的PID温度控制方法
技术领域
本申请属于自动控制技术领域，尤其涉及一种修正的PID温度控制方法。
背景技术
温度控制系统在相关工业生产中具有重要的地位和作用，广泛应用于炼油、冶金、电子、化工等行业，是自动控制领域中一个重要话题。温控算法一般采用PID算法来实现对系统的控制。所谓PID控制,就是按设定值与测量值之间偏差的比例、偏差的积累和偏差变化的趋势进行控制。但是常规PID难以应付温度控制过程中大时滞、大惯性的特点，这些会导致控制精度不高，使得系统很难稳定，特别是过冲和温度反向调节的现象带来很多不便。
发明内容
本申请实施例提供一种修正的PID温度控制方法，以解决现有PID温度控制方法因大时滞、大惯性而造成过冲和温度反向调节的问题。
第一方面，本申请实施例提供一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统，所述系统包括：PID控制器、温度传感器、加热装置和继电器，该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)，公式如下：
Figure BDA0003473418790000011
其中，
KP为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
KI为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，所述状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
设置常数L，
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当0≤e(k)≤L时，则A＝1，L为常数，根据实验方法获取的经验值，
当e(k)＞L且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＞L且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)＞L且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1。
可选的，根据k时刻的偏差与k-1时刻的偏差的关系，判断所述k时刻PID控制周期所处状态，如下：
当e(k)＝e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于恒温状态；
当e(k)＞e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于降温状态；
当e(k)＜e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于升温状态。
可选的，在根据PID算法公式计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)之前，还包括：
设置常数H，H为根据实验方法获取的经验值；
当|e(k)|≤H，则根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)；
当|e(k)|＞H且e(k)≥0，则PID控制器控制继电器按照100％占空比加热；
当|e(k)|＞H且e(k)＜0，则PID控制器控制继电器停止加热。
可选的，常数L取值为
Figure BDA0003473418790000021
可选的，常数H根据目标温度值设置，当目标温度值越大，H值越大。
第二方面，本申请实施例还提供一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统，所述系统包括：PID控制器、温度传感器、加热装置和继电器，该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(2)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)，公式如下：
Figure BDA0003473418790000031
其中，
KP为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
KI为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，所述状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当0≤e(k)≤L时，则A＝1，L为根据实验方法获取的经验值，
当e(k)＞L且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＞L且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)＞L且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1；
V1和V2为积分速度因子，根据e(k)确定V1，根据温度停滞时间time确定V2，具体为：
当|e(k)|≤T1，则V1＝1，
当T1＜|e(k)|≤T2，则
Figure BDA0003473418790000032
当T2＜|e(k)|，V1＝0，
Figure BDA0003473418790000033
其中，T1和T2为根据调试过程设定的常数，T2＞T1，b为根据调试过程设定的常数。
可选的，还包括：根据k-1时刻的PID控制器的计算结果PidOut(k-1)设置积分V1和V2为积分速度因子，具体为：
当1≤PidOut(k-1)≤PwmCycle，则根据e(k)确定V1，根据温度停滞时间time确定V2；
当PidOut(k-1)＜1或PidOut(k-1)＞PwmCycle，则V1＝1和V2＝1；
其中，PwmCycle为设定的PWM周期。
可选的，根据k时刻的偏差与k-1时刻的偏差的关系，判断所述k时刻PID控制周期所处状态，如下：
当e(k)＝e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于恒温状态；
当e(k)＞e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于降温状态；
当e(k)＜e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于升温状态。
可选的，在根据PID算法公式计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)之前，还包括：
设置常数H，H为根据实验方法获取的经验值；
当|e(k)|≤H，则根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)；
当|e(k)|＞H且e(k)≥0，则PID控制器控制继电器按照100％占空比加热；
当|e(k)|＞H且e(k)＜0，则PID控制器控制继电器停止加热。
第三方面，本申请实施例还提供一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统，所述系统包括：PID控制器、温度传感器、加热装置和继电器，该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)，公式如下：
Figure BDA0003473418790000041
其中，
Kp为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
Ki为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，所述状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当e(k)≥0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)≥0且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)≥0且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1。
本申请实施例提供的一种修正的PID温度控制方法，通过设置抑制因子A计算，使得控制算法简洁、可读性好，节省硬件资源，克服了现有PID温度控制方法因大时滞、大惯性而造成过冲和温度反向调节的问题，保证温度快速温度地达到目标温度，且算法本身不复杂，方便维护和使用，降低了PID控制器成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
为了更完整地理解本申请及其有益效果，下面将结合附图来进行说明。其中，在下面的描述中相同的附图标号表示相同部分。
图1为本申请实施例提供的PID温控系统的系统框图。
图2为本申请实施例1的流程图。
图3为本申请实施例2的流程图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供修正的PID温度控制方法，以解决现有PID温度控制方法因大时滞、大惯性而造成过冲和温度反向调节的问题。以下将结合附图对进行说明。
本申请实施例提供的一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统。参见图1所示，该PID温控系统包括：PID控制器1、温度传感器2、加热装置3和继电器4，PID控制器1内设置有目标温度值，温度传感器2检测实时温度信号，并将检测到的实时温度信号传递给PID控制器1，PID控制器1经过运算后获得PidOut(k)，根据PidOut(k)控制继电器的占空比，继电器根据占空比驱动加热装置3工作，以达到目标温度值。
实施例1
参见图2所示，本申请实施方式提供一种修正的PID温度控制方法，应用于上述的PID温控系统，包括：
S1，设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
S2，根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)。
PID算法公式(1)如下：
Figure BDA0003473418790000061
其中，
Kp为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
Ki为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数。
抑制参数A的设置如下：
计算偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，该状态包括恒温状态、升温状态、降温状态；
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当0≤e(k)≤L时，则A＝1，L为常数，根据实验方法获取的经验值，
当e(k)＞L且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＞L且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，如A＝1.5，
当e(k)＞L且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数，a为大于0小于10的正整数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1。
可以理解的，上述e(k)＜0是指实时温度值已经超过目标温度值，此时不管处于升温状态还是降温状态，将A取0，采取最大抑制，如果处于恒温状态，将A取1，不抑制。上述0≤e(k)≤L，其中L为一个很小的常数，说明此时的实时温度值快接近目标温度值了，为了控制的稳定性，一起状态下都需要取消制动，将A取1，不抑制。上述的e(k)＞L，说明此时实时温度值距离目标温度值还有一定的距离，恒温状态下，将A取1，不抑制；升温状态下，将A取较小的值，改变a可以调节制动强度，a越大，制动因子越小，说明抑制越强，a越小，制动因子越大，说明抑制越小。
另外，计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1，可以理解为，当k-1时刻处于升温状态或降温状态，则k-1时刻的温度停滞时间time为1，若k时刻处于恒温状态，则将k时刻的温度停滞时间time为1，若k+1时刻处于恒温状态，则将k+1时刻的温度停滞时间time设置为2，如此在判断之后的时间，如果还处于恒温状态，则累加温度停滞时间time，若处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1。
在一些实施方式中，根据k时刻的偏差与k-1时刻的偏差的关系，判断k时刻PID控制周期所处状态，如下：
当e(k)＝e(k-1)，k时刻PID控制周期处于恒温状态；
当e(k)＞e(k-1)，k时刻PID控制周期处于降温状态；
当e(k)＜e(k-1)，k时刻PID控制周期处于升温状态。
在一些实施方式中，在根据PID算法公式计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)之前，还包括：
设置常数H，H为根据实验方法获取的经验值；
当|e(k)|≤H，则根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)；
当|e(k)|＞H且e(k)≥0，则PID控制器控制继电器按照100％占空比加热；
当|e(k)|＞H且e(k)＜0，则PID控制器控制继电器停止加热。
可以理解的，当设置H时，上述判断e(k)＞L实际上为判断H≥e(k)＞L，具体为：当H≥e(k)＞L且处于恒温状态，则A＝1，不制动；当H≥e(k)＞L且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，比如A＝1.5，放大控制量，抑制降温，当H≥e(k)＞L且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数。
在一些实施方式中，常数L取值为
Figure BDA0003473418790000081
在一些实施方式中，常数H根据目标温度值设置，当目标温度值越大，H值越大。但是，H与目标温度值之间未非线性关系，示例说明，当目标温度值为150℃时，H设置为10，当目标温度值为100℃时，H设置为5。
实施例2
参见图3所示，本申请实施例还提供一种修正的PID温度控制方法，应用于上述的PID温控系统，该方法包括：
S1，设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
S2，根据PID算法公式(2)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)。
PID算法公式如下：
Figure BDA0003473418790000091
其中，
Kp为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
Ki为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当0≤e(k)≤L时，则A＝1，L为根据实验方法获取的经验值，
当e(k)＞L且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＞L且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)＞L且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1；
V1和V2为积分速度因子，根据e(k)确定V1，根据温度停滞时间time确定V2，具体为：
当|e(k)|≤T1，则V1＝1，
当T1＜|e(k)|≤T2，则
Figure BDA0003473418790000092
当T2＜|e(k)|，V1＝0，
Figure BDA0003473418790000093
其中，T1和T2为根据调试过程设定的常数，T2＞T1，T1为[5，10]集合内的正整数，T2为[50，70]集合内的正整数，b为根据调试过程设定的常数，b为大于15小于20的正整数。
在一些实施方式中，该方法还包括：根据k-1时刻的PID控制器的计算结果PidOut(k-1)设置积分V1和V2为积分速度因子，具体为：
当1≤PidOut(k-1)≤PwmCycle，则根据e(k)确定V1，根据温度停滞时间time确定V2；
当PidOut(k-1)＜1或PidOut(k-1)＞PwmCycle，则V1＝1和V2＝1；
其中，PwmCycle为设定的PWM周期。
在一些实施方式中，根据k时刻的偏差与k-1时刻的偏差的关系，判断k时刻PID控制周期所处状态，如下：
当e(k)＝e(k-1)，k时刻PID控制周期处于恒温状态；
当e(k)＞e(k-1)，k时刻PID控制周期处于降温状态；
当e(k)＜e(k-1)，k时刻PID控制周期处于升温状态。
在一些实施方式中，在根据PID算法公式计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)之前，还包括：
设置常数H，H为根据实验方法获取的经验值；
当|e(k)|≤H，则根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)；
当|e(k)|＞H且e(k)≥0，则PID控制器控制继电器按照100％占空比加热；
当|e(k)|＞H且e(k)＜0，则PID控制器控制继电器停止加热。
实施例3
本申请实施方式还提供一种修正的PID温度控制方法，应用于上述的PID温控系统，系该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)，公式如下：
Figure BDA0003473418790000101
其中，
Kp为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
Ki为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数。
其中，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置抑制参数A的数值，该状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当e(k)≥0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)≥0且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)≥0且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1。
在一些实施方式中，根据k时刻的偏差与k-1时刻的偏差的关系，判断k时刻PID控制周期所处状态，如下：
当e(k)＝e(k-1)，k时刻PID控制周期处于恒温状态；
当e(k)＞e(k-1)，k时刻PID控制周期处于降温状态；
当e(k)＜e(k-1)，k时刻PID控制周期处于升温状态。
在一些实施方式中，在根据PID算法公式计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)之前，还包括：
设置常数H，H为根据实验方法获取的经验值；
当|e(k)|≤H，则根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)；
当|e(k)|＞H且e(k)≥0，则PID控制器控制继电器按照100％占空比加热；
当|e(k)|＞H且e(k)＜0，则PID控制器控制继电器停止加热。
实施例4
申请实施例还提供一种修正的PID温度控制方法，应用于上述的PID温控系统，该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(2)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)。
PID算法公式如下：
Figure BDA0003473418790000121
其中，
Kp为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
Ki为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当e(k)≥0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)≥0且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)≥0且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1；
V1和V2为积分速度因子，根据e(k)确定V1，根据温度停滞时间time确定V2，具体为：
当|e(k)|≤T1，则V1＝1，
当T1＜|e(k)|≤T2，则
Figure BDA0003473418790000122
当T2＜|e(k)|，V1＝0，
Figure BDA0003473418790000131
其中，T1和T2为根据调试过程设定的常数，T2＞T1，T1为[5，10]集合内的正整数，T2为[50，70]集合内的正整数，b为根据调试过程设定的常数，b为大于15小于20的正整数。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种修正的PID温度控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统，所述系统包括：PID控制器、温度传感器、加热装置和继电器，其特征在于：该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)，公式如下：
Figure FDA0003473418780000011
其中，
KP为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
KI为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，所述状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
设置常数L，
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当0≤e(k)≤L时，则A＝1，L为常数，根据实验方法获取的经验值，
当e(k)＞L且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＞L且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)＞L且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1。
2.根据权利要求1所述的一种修正的PID温度控制方法，其特征在于，根据k时刻的偏差与k-1时刻的偏差的关系，判断所述k时刻PID控制周期所处状态，如下：
当e(k)＝e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于恒温状态；
当e(k)＞e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于降温状态；
当e(k)＜e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于升温状态。
3.根据权利要求1所述的一种修正的PID温度控制方法，其特征在于，在根据PID算法公式计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)之前，还包括：
设置常数H，H为根据实验方法获取的经验值；
当|e(k)|≤H，则根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)；
当|e(k)|＞H且e(k)≥0，则PID控制器控制继电器按照100％占空比加热；
当|e(k)|＞H且e(k)＜0，则PID控制器控制继电器停止加热。
4.根据权利要求3所述的一种修正的PID温度控制方法，其特征在于：
常数L取值为
Figure FDA0003473418780000021
5.根据权利要求3所述的一种修正的PID温度控制方法，其特征在于：
常数H根据目标温度值设置，当目标温度值越大，H值越大。
6.一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统，所述系统包括：PID控制器、温度传感器、加热装置和继电器，其特征在于，该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(2)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)，公式如下：
Figure FDA0003473418780000022
其中，
Kp为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
Ki为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，所述状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当0≤e(k)≤L时，则A＝1，L为根据实验方法获取的经验值，
当e(k)＞L且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＞L且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)＞L且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1；
V1和V2为积分速度因子，根据e(k)确定V1，根据温度停滞时间time确定V2，具体为：
当|e(k)|≤T1，则V1＝1，
当T1＜|e(k)|≤T2，则
Figure FDA0003473418780000031
当T2＜|e(k)|，V1＝0，
Figure FDA0003473418780000032
其中，T1和T2为根据调试过程设定的常数，T2＞T1，b为根据调试过程设定的常数。
7.根据权利要求6所述的一种修正的PID温度控制方法，其特征在于，还包括：根据k-1时刻的PID控制器的计算结果PidOut(k-1)设置积分V1和V2为积分速度因子，具体为：
当1≤PidOut(k-1)≤PwmCycle，则根据e(k)确定V1，根据温度停滞时间time确定V2；
当PidOut(k-1)＜1或PidOut(k-1)＞PwmCycle，则V1＝1和V2＝1；
其中，PwmCycle为设定的PWM周期。
8.根据权利要求7所述的一种修正的PID温度控制方法，其特征在于：
根据k时刻的偏差与k-1时刻的偏差的关系，判断所述k时刻PID控制周期所处状态，如下：
当e(k)＝e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于恒温状态；
当e(k)＞e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于降温状态；
当e(k)＜e(k-1)，所述k时刻PID控制周期处于升温状态。
9.根据权利要求8所述的一种修正的PID温度控制方法，其特征在于：
在根据PID算法公式计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)之前，还包括：
设置常数H，H为根据实验方法获取的经验值；
当|e(k)|≤H，则根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)；
当|e(k)|＞H且e(k)≥0，则PID控制器控制继电器按照100％占空比加热；
当|e(k)|＞H且e(k)＜0，则PID控制器控制继电器停止加热。
10.一种修正的PID温度控制方法，应用于PID温控系统，所述系统包括：PID控制器、温度传感器、加热装置和继电器，其特征在于，该方法包括：
设置目标温度值t0，通过温度传感器获取实时温度值t(k)；
根据PID算法公式(1)计算k时刻PID控制器的计算结果PidOut(k)，公式如下：
Figure FDA0003473418780000041
其中，
Kp为比例系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
KI为积分系数，由数据建模计算获得或根据实验方法获取其经验值；
e(k)为k时刻的目标温度值和实时温度值的偏差；
A为抑制参数，根据偏差e(k)和k时刻PID控制周期所处状态，设置A的数值，所述状态包括恒温状态、升温状态、降温状态，具体为：
当e(k)＜0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)＜0且处于降温状态，则A＝0，
当e(k)＜0且处于升温状态，则A＝0；
当e(k)≥0且处于恒温状态，则A＝1，
当e(k)≥0且处于降温状态，则A取大于1的值，根据调试过程选取，
当e(k)≥0且处于升温状态，则A＝n/(n+a)，其中，n为上一次的温度停滞次数，a为根据调试过程选取的参数；
计时器实时记录温度停滞时间time，当处于恒温状态，温度停滞时间time＝n+1，n为上一时刻的温度停滞次数，n为大于1的正整数；当温度处于升温状态或降温状态，温度停滞时间time＝1。
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