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第7章 pid 控温救命（第1页）

废丹房内，秦洛正对着一堆瓶瓶罐罐愁。

“温度波动还是太大了”他盯着水浴锅中不断起伏的水温，眉头紧锁。虽然相比直接火烤已经稳定了许多，但±度的波动范围依然让他这个习惯了实验室精密温控的人感到抓狂。

柱子在一旁看着秦洛对着一锅水念念有词，忍不住问道：“秦师兄，这温度不是挺稳的吗？比以前强多啦！”

“不够，远远不够。”秦洛摇头，“温度稳定性直接影响反应率和产物纯度。特别是某些对热敏感的成分，几度的差异就可能导致降解或副反应。”

柱子似懂非懂，但看秦洛严肃的表情，知道这一定是很严重的问题。

秦洛盯着那锅水，大脑飞运转。在现代实验室，这种问题很好解决——一个pid温控器搞定。但在这个连电都没有的修仙世界，上哪找pid控制器去？

“等等”秦洛突然眼睛一亮，“没有电子pid，我可以做一个机械式的啊！”

说干就干。他找来一块木板，几根竹片，一些丝线，还有一个小滑轮和配重块。又让铁大锤帮忙打造了几个小小的金属零件。

“秦师兄，您这是要做啥？”柱子好奇地看着秦洛摆弄这些零碎。

“做一个温度自动控制器。”秦洛头也不抬，专注地组装着零件，“原理很简单：利用不同金属的热胀冷缩系数不同，通过机械结构放大这种变化，自动调节风门大小，从而控制火力。”

他在丹炉的进风口处安装了一个由双金属片制成的感温元件。当温度升高时，双金属片弯曲，通过连杆机构带动风门关小，减少进风量，降低火力；温度降低时，过程相反。

“这是比例控制（p），温度偏差越大，调节作用越强。”秦洛一边调试一边解释。

接着，他增加了一个积分机构——一个小沙漏般的装置，通过细沙流来模拟积分时间。“这是积分控制（i），消除静差，让温度最终稳定在设定值。”

最后，他还加了一个微分机构——一个阻尼器，防止系统overshoot（调）。“微分控制（d），预测温度变化趋势，提前抑制波动。”

柱子目瞪口呆地看着这个由木片、金属和丝线组成的复杂装置，完全无法理解这些零件的用途。

“秦师兄，这这东西真能控制温度？”柱子怀疑地问。

“理论上可行。”秦洛调试着最后一个零件，“实践是检验真理的唯一标准。来吧，我们试一下。”

他点燃炉火，将新的温控器接入系统。装置开始工作，双金属片随着温度变化微微弯曲，带动一系列连杆和滑轮，精细地调节着进风门的大小。

柱子屏息凝神地看着温度计——那是一根秦洛自制的、刻有粗略刻度的玻璃管，里面装着随温度膨胀收缩的液体。

奇迹生了。

炉温上升的度明显变得平稳，不再像以前那样忽高忽低。当接近设定温度时，温控器开始精细调节，风门时开时关，将温度稳定在一个狭窄的范围内。

“成、成功了！”柱子看着那几乎不动的液柱，激动得声音颤，“温度真的稳住了！”

秦洛也松了口气。虽然这个机械式pid粗糙得很，但在这个没有电力的世界，已经算是黑科技了。

“还需要优化参数。”秦洛观察着系统的响应，“p值有点大，调明显；i时间太长了；d作用不够强”

他一边嘀咕着一边调整着各个部件的参数：改变杠杆比例、调整沙漏流、更换阻尼器的阻尼系数

经过一番调试，温控效果越来越好，温度波动范围缩小到了±度以内！

“太神奇了！”柱子看得两眼放光，“秦师兄，您真是神了！”

就在这时，铁大锤扛着他的新作品风风火火地闯了进来：“秦师弟！看俺的新炉子！加了你说那个什么扰流片！”

他一进门就看到那个正在自动调节风门的机械装置，顿时愣住了：“这、这是啥玩意儿？”

秦洛简单解释了一下pid温控原理。

铁大锤听得云里雾里，但看到那稳定的炉温，顿时明白这玩意儿有多厉害。

“妙啊！”铁大锤一拍大腿，“这玩意儿要是装在俺的炼器炉上，岂不是能精准控制火候了？”

“理论上可以。”秦洛点头，“不过炼器温度更高，需要耐高温的材料。”

“这个好办！”铁大锤兴奋地说，“俺那里有耐火合金！来来来，帮俺也做一个！”

于是，三人开始合作改进温控器。铁大锤提供材料和加工技术，秦洛设计控制系统，柱子打下手。

就在他们忙得热火朝天时，谁也没注意到，丹炉的温度正在悄然上升。

由于新炉子的保温性能太好，而温控器的调节范围有限，系统逐渐出现了积分饱和现象——温度持续偏高，温控器不断关小风门，直到完全关闭，但温度仍然降不下来。

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“好像有点太热了？”柱子最先感觉到不对劲，擦着汗说。

秦洛抬头一看温度计，心里一惊——温度已经出设定值o度了！而且还在继续上升！

“积分饱和！”他立即意识到问题所在，“快，手动干预！”

但已经晚了。炉内压力急剧升高，丹炉开始出不祥的嗡鸣声，炉体微微红。

“要炸了！”铁大锤经验丰富，一看就知道不妙，“快躲开！”

但秦洛反而冲上前去：“不能躲！里面还有半成品药材，炸了损失太大！”

他大脑飞运转，思考着解决方案。直接打开炉盖肯定会引爆燃，更加危险。必须快降温，但降温太快又可能导致炉体破裂

有了！

“柱子！快去打一桶冷水来！不要泼，用布浸湿裹在炉壁上！”秦洛快下令，“铁师兄，帮我调节这个微分阻尼器，增加抑制作用！”

两人虽然不明白原理，但看秦洛镇定的样子，都下意识地听从指挥。

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