ヒータのＯＮ／ＯＦＦ制御

Question

ヒータの温度制御を交流電源の半波単位でゼロクロスのＯＮ／ＯＦＦ制御
をしました。
１００Ｖ、１５００Ｗのヒータは制御できましたが
２００Ｖ、３０００Ｗのヒータは温度の振動が大きく失敗しました。
現象としては
目標値に達したのでＯＦＦしても２秒ほど温度が上がり続ける。
それから温度が下がりはじめ
目標値を下回ったのでＯＮしても２秒ほど温度が下がり続ける。
熱的に慣性が大きいようなイメージです。
結果的に温度の振動が大きくなってしまいました。

このような場合ＯＮ／ＯＦＦ制御では限界でしょうか？
何か解決策となるようなアドバイスをいただけたら
幸いです。

最初はＰＩＤ制御で電源の半波１００個ぐらいを
ゼロクロスでデューティ制御しようと思いましたが
わかりやすい参考例もなく、
また調整が難しそうで断念していましたが、やはりＰＩＤ制御
にすべきでしょうか？

Accepted Answer

>１００Ｖ、１５００Ｗのヒータは制御できましたが．．
ここにヒントがあります。すなわち、２００Ｖ、３０００Ｗのヒータにすれば（ヒータの出力を２倍にしたため）制御系のgainが2倍になり、安定性が悪くなるのは当然と思います。
　ヒータ出力及び電圧を変えた理由は分かりませんが、ゼロクロス制御回路に出力調整機能があれば、出力を半分にすれば上手く行くと思います。

Answer

市販の温調器を使ってるならば何も考えることなく迷わずＰＩＤ
そしてオートチューニングでＰＩＤ調整はおしまい
ほぼ９０％くらいの物件はオートチューニング出来ます
温度上昇に数時間以上掛かる大型炉とか
ほんの数秒で数百度に達する高速温調とか
温調メーカの想定外の使用方法でない限りはオートチューニング出来ます
http://www.fa.omron.co.jp/product/164.html
http://www.compoclub.com/products/recommend/super/index.html

ただ、今までの投稿履歴から憶測するとオリジナルマイコンボードで
温調してるのでしょうか？
だとするとＰＩＤは少々困難かも知れません
ただ、その場合でも市販温調器で仮設運転してオートチューニングさせて
ＰＩＤを確定し
その結果をマイコンボードにプログラムすれば比較的簡単に出来るのでは？

↓にＰＩＤ制御の詳細な解説があります
http://www.compoclub.com/products/knowledge/jidou_seigyo/index.html
http://www.m-system.co.jp/rensai/rensai_top.htm#pid

Answer

熱源の情報がセンサーへ伝わるのにタイムラグがあるのでは？
温度の上限に達したとセンサーが検知したときには、すでにもっと熱くなっている。
（慣性といっても、パワーを絶っても熱を発生するわけはないですよね）
単純に、２度違うのなら設定温度を２度オフセットしてもいいような気がしますが・・・

ヒータのON/OFF制御における温度振動の問題と解決策