CN114995558A - 一种生物实验设备的多段式pid温度控制方式 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式。本发明的技术方案是：包括以下步骤：（1）、将目标温度与环境温度之间的温差范围划分成多个连续的温度区间；（2）、最靠近目标温度的温度区间为PID控制区间；（3）、PID控制区间采用PID调节，其余温度区间直接进行升温；（4）、PID控制区间的温度范围≤2℃。所述步骤（1）中划分成的温度区间的数量为4个。温度区间的范围越靠近目标温度越小。第一个温度区间的温度终点为32℃。本发明提供的方案能够快速升温、达到温度控制精准且需要在长时间的运行中保证稳定。
Description
技术领域
本发明涉及仪器仪表控制技术领域，特别涉及一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式。
背景技术
温度控制在生活中一直有着重要地位，小到家用电器，大到工业使用的仪器仪表，温度控制是其中的核心，在生命医疗领域，对于温度的性能参数尤为重要，温度控制需要在硬件条件确定的情况下需要做到升温快，温度到达预设点时波动小，整体稳定。在以往的过程中，升温全靠一个整体的PID调节，这样虽然能够实现目的，但是这样会造成升温时间较长，适应性差等问题。因此如何设计一种在升温初期能够快速升温、达到温度控制精准且需要在长时间的运行中保证稳定的多段式PID温度控制方式正是本发明人所要解决的问题。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种能够快速升温、达到温度控制精准且需要在长时间的运行中保证稳定的多段式PID温度控制方式。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式，包括以下步骤：
（1）、将目标温度与环境温度之间的温差范围划分成多个连续的温度区间；
（2）、最靠近目标温度的温度区间为PID控制区间；
（3）、PID控制区间采用PID调节，其余温度区间直接进行升温；
（4）、PID控制区间的温度范围≤2℃。。
优选的，所述步骤（1）中划分成的温度区间的数量为4个。
优选的，温度区间的范围越靠近目标温度越小。
优选的，第一个温度区间的温度终点为32℃。
本发明相对于现有技术具有如下优点，多段式PID温度控制系统原理是将目标温度与环境温度之间的温度差做分割，目的是在每段里实现温度的加热，这样可以保证在每段里达到快速升温，而总体又不会冲温的现象，在实际应用中我们将其切分了四段，也可以更精细的切分，这样控制会更准确，其温度的切分点主要是依据设定温度，依据对设定温度的变量，动态的切分出四个区域，这样可以保证在不同的温度设定值的情况下机器在升温时，达到快速升温的目的，而且这样在受到外界干扰时，引起的影响可以降到最小，能够快速的回到设定温度。
具体实施方式
下面对本发明作进一步说明。
一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式，包括以下步骤：
（1）、将目标温度与环境温度之间的温差范围划分成多个连续的温度区间；
（2）、最靠近目标温度的温度区间为PID控制区间；
（3）、PID控制区间采用PID调节，其余温度区间直接进行升温；
（4）、PID控制区间的温度范围≤2℃。。
优选的，所述步骤（1）中划分成的温度区间的数量为4个。
优选的，温度区间的范围越靠近目标温度越小。
优选的，第一个温度区间的温度终点为32℃。
多段式PID温度控制系统原理是将目标温度与环境温度之间的温度差做分割，目的是在每段里实现温度的加热，这样可以保证在每段里达到快速升温，而总体又不会冲温的现象，在实际应用中我们将其切分了四段，也可以更精细的切分，这样控制会更准确，其温度的切分点主要是依据设定温度，依据对设定温度的变量，动态的切分出四个区域，这样可以保证在不同的温度设定值的情况下机器在升温时，达到快速升温的目的，而且这样在受到外界干扰时，引起的影响可以降到最小，能够快速的回到设定温度。
实施例一：
多段式PID温度控制系统，从原理上来说可以将温度切分成多段式的温度区间，从而控制每段温度达到设定的点，我们在实际使用需求是切分了四段。其实现原理是根据设点的温度减去5°C为第一段温度区间，第一段终点温度到设定的温度减去3°C为第二段温度区间，第二段温度的终点到设定的温度减去1°C为第三段温度区间，第四段温度即PID控制阶段，这段温度区间为设定温度减去1°C。
如目标温度设定在37°C，那么第一段的目标温度终点是32°C，即第一段的升温区间为环境温度到32°C，第二段的目标温度是34°C，即第二段的升温区间为32°C到34°C，第三段的目标温度在36度，即第三段的升温区间为34°C到36°C第四段采用PID控制温度升到37°C。
实施例二：
目标温度设定在37°C，那么第一段的目标温度终点是32°C，即第一段的升温区间为环境温度到32°C，第二段的温度区间为32~35℃，第三段的温度区间为35~37℃。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式，其特征在于：包括以下步骤：
将目标温度与环境温度之间的温差范围划分成多个连续的温度区间；
最靠近目标温度的温度区间为PID控制区间；
PID控制区间采用PID调节，其余温度区间直接进行升温；
PID控制区间的温度范围≤2℃。
2.根据权利要求1所述的一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式，其特征在于：所述步骤（1）中划分成的温度区间的数量为4个。
3.根据权利要求1所述的一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式，其特征在于：温度区间的范围越靠近目标温度越小。
4.根据权利要求1所述的一种生物实验设备的多段式PID温度控制方式，其特征在于：第一个温度区间的温度终点为32℃。
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| CN202210696769.6A CN114995558A (zh) | 2022-06-20 | 2022-06-20 | 一种生物实验设备的多段式pid温度控制方式 |
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102049814B1 (ko) * | 2018-07-09 | 2019-11-28 | (주)하이비젼시스템 | 램프를 활용한 비접촉식 급속 온도 제어 장치 |
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2022
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