式中e(k)——调节器输入偏差
Kp——对象放大倍数
KI——积分系数
KD——微分系数
系统的采样周期取1.2秒,输出u(k)为加热器在1.2秒采样时间内的加热器开启的时间,单位为毫秒。假设受控对象硫化室为一阶惯性加纯延迟环节,测出被控对象的临界增益和临界振荡周期,用Ziegler-Nicholes法整定PID参数[2],然后根据实验调节,求出符合实际的PID调节参数:

在实际的PID调节中,由于每次采样周期中U的输出最大为1200ms,所以在PID调节控制中需要一些输出限幅,以及对积分项的分离控制。
3.5 结果分析

温度控制结果如图6,设定的温度为160℃进入稳态后波动幅度不超过±0.3℃。从图中看出温度控制精度很高,图中每一行格距离为0.1℃,t1时刻为加料的时间,扰动较少,幅度小于1℃,稳态重建时间<45秒。并且系统的超调量很小,整个系统精度达到很高的要求。该硫化温控系统由我校仪器系和上海化工机械四厂联合开发,经济效益良好。