ИК паяльная станция на Arduino Mega 2560. Доработка скетча "ARS_v2_Lilium_JSN"

При п5 и Д0 будет как при П 100)
Отключится только после выхода на уставку
Эксперименты с станцыей смогу после обеда продолжить, на дачу еду.

Как приеду, поставлю уст120 гр мощьность 100%
П4 и0 Д75 и выложу график

 

Очень сильно помогает в отстройке график мощности.

Спойлер: Красным в нижней части

Термопара установлена на нагревателе, либо максимально рядом + закрыта от сквозняков

Какие эксперименты вас интересовали? Пока есть время - могу выполнить пару заданий.


------ Дальше о своем ---------
Настраивал вчера ПИД, вроде получилось.

Спойлер: Собственно графики

Самое важное - нижняя темно зеленая линия: это отклонение температуры платы от её термопрофиля.( -50 = 0 отклонения)
(не превышает 10 градусов на протяжении всего профиля)
Перелет в конце на 5 градусов - тормознул с поднятием верха.

Стабильное превышение температур ВИ и НИ над их графиками - результат работы корректировки ПИД Платы.
Если поставить еще более теплоемкую плату, будет догревать сильнее, естественно с учетом ограничения макс температур ВИ и НИ.

Верх - Elstain HTS/4 250вт
Низ - спирали под стеклом как вот в этом видео
По одной термопаре расположено на нагревателях + 1 на плате возле чипа

Спойлер: Значения для ПИД

// PID верха,
3, 4, 5,
// PID низа,
1, 3, 5,
// PID Платы,
8, 5, 10,

Термопрофиль градус в градус передран от ик 360

 

SOLOway скажите, а ATMEGA328P Pro Mini подойдет для версии 1.3.4?

 

Именно есть на +5В. Есть мега также но нет дисплея под нее. Хотя компилил 1.3.4 под мегу и норм с компилилась. А дисплей за 1к как то не комильфо.
Самое то атмега328 с 2004 экраном))) Бюджетно и практично)
СПС за разъяснения!

 

Ох не быстро это дело будет там прилично надо дописать)

Сегодня - завтра постараюсь сделать версию с умолчаниями как у вас на скриншоте - это не сложно.

Это дает лучшее понимание как ПИД рулит нагревателями. Удобно на этапе настройки в основном.


Чувствую я таки займусь переделкой Port Plotter в программу для управления паялкой...

 

до ошибся маленько про п5ип100 п 5 после 100градусов пид начинает убавлять мощьность!
и на 100% хреновато использовать ни(воняет малость))

по поводу костыля с кнопкой,
можно это добавить в ардуино?
тоесть, в меню обозвать как преднагрев низа, функция время подтяжки пина на +5 низа.
в меню обозвать преднагрев верха подтяжка пина к+5 и перед каждым шагом если полка буде 10сек то ви остынет,,,,не могу одекватно сформулировать))))

 

Пардон, тогда попробую ответить на вторую часть:

Да, нужно сохранять Логи \ графики, я пока обхожусь скриншотами всех своих прогонов + записью в текстовом файле что изменил (параметры пид, логику алгоритма и т.д). + на отдельные в фотошопе накладываю график, для анализа.
Если всё это будет в программе делаться автоматом - настройка превратися в сказку))

Один раз задается ограничение мощности или несколько - не принципипльно.

Если график ПИД упирается в Максимум (видим абсолютно плоскую линию), и при этом плату не догревает? вероятно надо увеличить Mаксимум. Аналогично при MIN и перегреве.

Если резкие скачки мощности - уменьшить D, если горбики в процессе быстрого нагрева, уменьшить I.

Спойлер: Пример графика слишком большого I

Фиолетовый - график температуры НИ, зеленый - график его мощности

Спойлер: Пример графика слишком немного большого D

Для высокоинерционных нагревателей такое не критично

Но важный момент. У меня термопары на нагревателях. Поэтому реакцию на скачки можности видно сразу. Если делать 2 термопары я хз как правильно отстраивать пид Верха чтобы не было жестких перелетов температуры нагревателя) Если есть контроль температуры верха отстроить можно нагреватель с любой инерционностью. (т.к. Ограничение мощности можно реализовать не абсолютным значением от 0 до 100, а точной температурой)

PS: могу немного путать терминологию: график мощности = график выхода ПИД, мощность = результат вычисления ПИД.

 

Как эту функцию вкорячить между стартом и пид ни и ви, можно без вывода на дисплей, тоесть в теле скетча настроить ее.

При старте ви( он холодный) уставка убегает градусов на 10 от показаний термопары!
И ви пытается его догнать, вконце жаря бедный чип!
Низ на 100% мощьности нагревается до красна за 70 сек, на плате это градусов 60 гдето!

Добавил график в пост и папку с графиками на ядиск.
Запустил с 100% п3 и0 Д30
И затупил конкретно!
Низ поидее должен был до 100 градусов уменьшить мощьность, но в место этого он продолжил жарить, и иногда убавлять мощьность! После уставки 120гр также, подкидывал дровишки.
Сейчас остынет плата, запущю п4 и0 Д75

Пид отличается от 1.3.4 из шапки?
заход с spploter

Спойлер: 120гр100%п4и0д75

ЗАХОД 2 с SPPLOTER
и изменениями в пид2 от geleos27

Спойлер: график

Заход 3
П1И1Д40 120гр

Спойлер: график

 

Вопрос по ПИД, поправьте где ошибся:


П - коррекция мощности в % при недогреве на 1 градус = 1 градус * P мощности
(т.е. если P=5, при отклонении на 10 градусов прибавит 50% мощности)

И - коррекция мощности в % при недогреве продолжительное время = отклонение * I мощности каждую секунду отклонения от уставки (накапливается, начинает убывать только при перелёте через уставку)
(если I = 5 (/1000 в скетче) при недогреве на 10 градусов в течении 40 секунд добавит 2% мощности (плавно повышая каждую секунду)) Но эти 2% будут продолжать увеличиваться, пока температура фактическая не пересечет уставку.

Д - коррекция мощности в % при изменениях температуры.
(ecли D = 25, при росте температуры платы на 1 градус в секунду получим коррекцию мощности 25%
(но у нас термопары шумят ппц как, и время измерения температуры 0.25 секунды) поэтому большие значения вносят хаос.


Соответственно стоит ли попробовать:
1. увеличить время рассчета D составляющей хотя бы до 1 секунды (т.е. смотреть на 1 секунду назад) Алгоритм ровно тотже что использует Watashi для отслеживания отвала термопары. Сохраняем последние 4 значения температуры, и сравниваем не с предыдущим, а с тем что было 4 измерения назад.

 

Это скорость реакции системы на ошибку.

расчёт верный

накопленная интегральная ошибка. Суть её в том, что при достижении уставки(ошибка равна нулю или очень маленькая) составляющие P и D становятся равными нулю или к нему стремятся, соответственно и выходная мощность стремится к нулю а соответственно может случится ситуация, при которой при подходе к уставке нагревателю не хватает мощности за счёт составляющих Р и D. Таким образом мы имеем ситуацию невозможности достижения уставки. Вот с этим вопросом нам и помогает интегральная составляющая, добавляя необходимую мощность.

В правильно настроенном ПИДе она практически не убывает и не нарастает вблизи уставки.

топорно можно и так посчитать, но там физический смысл другой и ошибка никогда не бывает постоянной, система всегда движется, всё намного сложнее.

а вот это скорость реакции системы на изменение температуры или, по-другому, предугадывание температуры на следующем замере. Физически это производная температуры по времени. Этот параметр позволяет избавится от скачков мощности за счёт резкой реакции в пропорциональном звене. Если в системе появляются колебания этой составляющей их можно подавить. Но эта составляющая очень чувствительна к колебаниям(резким) от термопары, поэтому мы используем фильтр.

Я бы так не сказал. У нас есть фильтр, он достаточно неплохо справляется. Большие значения D просто необходимы для высокоинерционных нагревателей, потому как их реакция очень медленная и мы должны реагировать на малые изменения температуры, чтобы не было перелётов.

Нельзя увеличивать время пересчёта только для одной составляющей, необходимо делать для всех одновременно. И да, для высокоинерционных нагревателей можно реже считать ПИД, допустим 1 раз в секунду, но при этом следует примирится с падением точности поддержания температуры, которая напрямую зависит от скорости получения температур и пересчёта ПИД.

 

попробуйте вот так

 

Считать с такой-же скоростью, как и все остальные, просто текущее значение сравнивается не со значением в предыдущем рассчете, а на 8 шагов назад (т.е. считаем изменения на интервале в 2 секунды (а не 0.25 т.к. там очень много шума и маленькое изменение при росте температуры 1 градус в секунду) (dT брать не за 1 интервал, а за 8. )

Спойлер: Накалякал черновик

Добавить гденибудь сверху к переменным

Код (C++):

byte edcount = 0;
byte edcountprev = 7;

Добавить снизу к функциям

Код (C++):

byte Pid2TEST(double temp, int ust, byte kP, byte kI, byte kd)
{
  byte out = 0;
  static float ed[8]; // массив значений предыдущих измерений инициализируем значением начальной температуры (виден только внутри функции пид)
  e2 = (ust - temp); //ошибка регулирования
  p2 =  (kP * e2); //П составляющая
  integra2 = (integra2 < i_min) ? i_min : (integra2 > i_max) ? i_max : integra2 + (kI * e2)/1000.0; //И составляющая
  d2 = kd * (e2 - ed[edcountprev]); //Д составляющая // сравниваем со значением 8 шагов назад
  ed[edcount] = e2;
  edcount = (edcount < 7) ? edcount+1 : 0;
  edcountprev = (edcountprev < 7) ? edcountprev+1 : 0;
  out = (p2 + integra2 + d2 > 100 ) ? 100 : (p2 + integra2 + d2 <= 0 ) ? 0 : p2 + integra2 + d2;  // Ограничиваем выходные значения  100
  Serial.println(p2);  // шлем данные через КОМ для анализа
  Serial.println(integra2);
  Serial.println(d2);
  return out;
}

Заменить Pid2 на Pid2TEST вот в этой строке

Код (C++):

 Output2=Pid2(Input2,bottomTemp,profile.kp2,profile.ki2,profile.kd2);

Поделить текущее значение для D на 8

Код дополнительно гадит в COM, показывая значения P I D. в порт плоттере надо включить Filter Incoming Data

 

Это будет уже не D.

 

Прошу прощения, но в скетче из поста 3971 похоже ошибка закралась...

Код (C++):

  d2 = kd * (temp - ed) * 10; //Д составляющая
  ed = e;
  out = (p + integra + d< 0) ? 0 : (p + integra + d > pwr_TOP) ? pwr_TOP : p + integra + d;
  return out;

А судя по ответу Dmitrysh в посте 3834 , должно быть - d

 

Пришли max6675. Схема запахала "релиз v2.1.2 доработан Dmitrysh. " Я так понимаю имеется 15 программ по 9 шагов? Где можно почитать описание параметров.

 

в ПИД по "измерению" -d, да ошибка, только меня смущает код который вы привели, он явно не из версии 1.3.4. В том коде что вы привели должно быть +d