基于AFS600的太陽能熱水器通用控制器設(shè)計

2．2 淋浴溫度控制
淋浴溫度控制是熱水器控制器的關(guān)鍵，是舒適度的重要指標。本系統(tǒng)將傳統(tǒng)的手動控制改為自動控制，并引入了適合步進電機控制的增量式PID控制算法。其差分方程式如下：

式中：u(k)是控制量；e(k)是系統(tǒng)的控制偏差；Kp是比例增益；Ti是積分時間；Td是微分時間；T為采樣周期。PID運算的輸出增量為相鄰兩次采樣時刻所計算的位置值之差，即：

綜合式（5）、（6）有：

根據(jù)預置的溫度和采集的淋浴溫度進行參數(shù)正定，確定PID參數(shù)q0、q1、q2，其調(diào)節(jié)方法可參考相關(guān)文獻。具體流程如圖6所示，實際的淋浴水溫可控制在設(shè)置溫度的上下2℃范圍內(nèi)。

結(jié)語
采用Actel公司usion系列的AFS600芯片，通過嵌入8051內(nèi)核來實現(xiàn)太陽能熱水器控制器功能。該太陽能熱水器具有集成度高、成本低和操作方便的優(yōu)點，特別是淋浴溫度的自動調(diào)節(jié)，以及上水過程的智能化、人性化控制等功能，較好地彌補了目前相關(guān)產(chǎn)品的不足，有一定的推廣和經(jīng)濟價值。本設(shè)計得到了Actel公司、廣州致遠電子有限公司及其武漢辦事處的資助和技術(shù)指導，在此特表感謝。