(2)
实际应用时，通常根据系统阶跃特性曲线(如图4)人工测量出k、t、τ参数，然后按式(2)计算出kp、ti、td。在本文中采用plc温度控制模块中自带的模式识别方法找到曲线拐点的位置，求出k、t、τ参数，通过式(2)计算出kp、ti、td。
图4 ziegler-nichols自整定原理图
4 温度控制调试
在实际调试之前，先对温控系统进行水域箱温度控制实验。首先运用pid参数自整定的方法对系统的pid进行参数自整定。参数整定的过程曲线如下图5。自整定算法找到实际温度曲线的拐点后，得到pid参数分别为：
kp=17.2、ti= 692.9、td=172.3、t0–t2=21.8℃、t1–t2=4.3℃。
图5 温度的pid参数自整定过程曲线
将自整定的参数设定到温度控制模块中，将水域箱中的温度加热到58℃，温度控制曲线如图6(a)所示。经参数微调后的控制曲线如图6(b)所示。
(a) 参数调整前
(b) 参数调整后
图6 pid参数调整前后控制效果对比图
