1.一种基于pi算法的自适应温控方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:将温度采样值转换成某一值域内单调线性的电压值,所述某一值域是根据ad转换器的输入电压域范围来确定的;
步骤2:将所述步骤1中的电压值转换成数字量,采用pi算法对该数字量进行计算处理得到对应的输出数字量;
步骤3:将所述步骤2中的输出数字量转换成模拟量或pwm来控制加温电流,实现温度控制的目的。
2.如权利要求1所述的自适应温控方法,其特征在于,所述步骤2中,pi算法的计算公式为:
output=outputbuf+kp1×(ek-ek,buf)+ki1×ek
式中,output表示当前输出数字量,outputbuf表示上一次输出数字量,ek表示当前温度采样值对应数字量与预设量之间的差值,ek,buf表示上一次温度采样值对应数字量与预设量之间的差值,kp1表示第一比例系数,ki1表示第一积分系数。
3.如权利要求2所述的自适应温控方法,其特征在于,所述第一比例系数kp1和第一积分系数ki1是通过在线调整来确定的固定值,在线调整的具体操作为:先设ki1为0,在线调整kp1的值,当温控曲线收敛时,确定kp1的值,再增加ki1的值,温控曲线加速收敛,直到满足性能需求,确定ki1的值。
4.如权利要求1所述的自适应温控方法,其特征在于,所述步骤3中,输出数字量与阈值比较后再转换成模拟量或pwm;如果输出数字量在阈值范围内,则将输出数字量转换成模拟量或pwm,如果输出数字量超过阈值范围,则将对应的阈值的最大值或最小值转换成模拟量或pwm。
5.如权利要求4所述的自适应温控方法,其特征在于,所述阈值的最大值通过pi控制方式实现实时调节,具体的阈值最大值计算公式为:
max=maxbuf+kp2×(vt-vt,buf)+ki2×vt
式中,max表示当前阈值最大值对应数字量,maxbuf表示上一次阈值最大值对应数字量,vt表示当前温升速率对应数字量,vt,buf表示上一次温升速率对应数字量,kp2表示第二比例系数,ki2表示第二积分系数。
6.如权利要求4所述的自适应温控方法,其特征在于,所述阈值的最大值采用试验法来确定,试验法的具体操作为:
将工作温度分段,通过试验获取不同工作温度段内温度敏感器件允许温升条件下的最大加温电流;
将产品置于温控箱内,温控箱的温度设为某个工作温度段对应的温度,待产品温度与温控箱温度一致后,从小到该工作温度段对应的最大加温电流调节加热片的电流,同时测试温度敏感器件的最大温升,选取与温度敏感器件允许加温梯度最接近且不超过温度敏感器件允许加温梯度作为该工作温度段的最大加温值,即为该工作温度段内阈值的最大值。
7.一种利用权利要求1-6任一所述的方法进行自适应温控的系统,其特征在于,包括:
温度传感器,与温度敏感器件连接,用于将温度敏感器件的温度变化转换成阻值的变化;
测温电桥,与温度传感器连接,用于将阻值变化转换成电压变化;
差分放大器,与测温电桥连接,用于将电压变化转换成某一值域内单调线性的电压值;
ad转换器,与差分放大器连接,用于将电压值转换成数字量;
信号处理单元,与ad转换器连接,用于对数字量进行pi算法处理得到输出数字量,并将输出数字量与阈值比较后转换成模拟量或pwm信号;
放大驱动电路,与信号处理单元连接,用于放大模拟量或pwm信号,驱动加热片进行加热;
加热片,与放大驱动电路连接,且加热片设于温度敏感器件上,用于加热以实现产品温控要求。