Arduinoでローストビーフを作る(基礎研究9(再検討))

2024.12.16
PIDのオートマチック制御は、ヒーター加熱の場合、冷却機能が無くて電源オフの放熱に任せなくてはならないのに、冷却機能有り/無しにかかわらず無頓着に動くのが気持ちが悪い。
「対象は加熱に対してこのように温度変化をするよ。」と言う事前情報があれば、より制御しやすいのではないだろうか?という気持ちが拭いきれない。
よって、「振り出し」に戻って考え直すことにした。

【方法】
ある長さの均質な棒状の物質があるとする。一端を加熱点、途中の任意の点をP、他端を最終端点としたときの、P点の経時的温度変化をシミュレーションする。

【仮定】
1.温度は熱量に比例する。
2.ある点から隣の点へ流れる熱量は温度差(傾き)に比例する。
3.最終端点では、その点の温度と外気温の差に比例する熱量が放出される。
4.加熱点において、単位時間に単位量の熱量を加えた場合の点Pにおける経時的温度変化パターンをfp(t)とする場合、単位熱量を ti 時間与えたときの点Pにおける温度変化パターンは「fp(t)のゼロからti までの積分」となる、とする。
5.また、加熱量をK 倍したときの温度変化パターンは「K・fp(t)」となる、とする。
★ 要するに、全くの線形事象とする。

【課題】
このような事象に対して、点Pを外気より高い所定温度にしてそれを維持する加熱制御方法を考える。

以上、乞うご期待。

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