PID 控制算法由于具有簡單易懂、穩(wěn)定可靠等特性，在工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。低價恒溫搖床溫控通常也采用 PID 控制，具體控制規(guī)律如式（1）所示。

式（1）中 ，Kp、Ti、Td 分別是比例系數(shù) 、積分時間常數(shù)與微分時間常數(shù)。PID 控制器分為比例環(huán)節(jié)、積分環(huán)節(jié)、微分環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)的校正作用不同。比例環(huán)節(jié)負責(zé)將輸入和輸出產(chǎn)生的偏差信 號e 成比例放大 ，積分環(huán)節(jié)主要用于減少系統(tǒng)余差 ，提高控制系統(tǒng)控制精度 ，微分環(huán)節(jié)反映系統(tǒng)誤差的變化率。

溫控系統(tǒng)由于存在負載、死區(qū)、過沖等干擾，使系統(tǒng)具有不確定性及非線性等特點。傳統(tǒng) PID 不具備參數(shù)在線調(diào)整能力，難以取得良好的控制效果，因此低價恒溫搖床的溫控精度較低 。通過設(shè)計變速積分和微分先行的改進 PID 控制算法，以提高系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性。

MCU 電路

MCU電路原理如圖 3 所示 。加熱溫控系統(tǒng)的MCU 采用 STM32F103R6T6 芯片 ，該芯片具有外設(shè)資源豐富 、處理數(shù)據(jù)速度快 、功耗低等特點。 參考時鐘源引腳外接25MHZ 的晶振，晶振外殼與地相連，不僅能穩(wěn)定時鐘頻率，還能防止一些外部干擾 。 電源電壓與地引腳之間連接去耦電容 ，可以過濾掉一些高頻元器件產(chǎn)生的射頻能量 ，一定程度上提升了電源供電質(zhì)量。