CPU実験室

誰も見向きもしない古いCPUをいじって動かしてみようというプロジェクトです

温度プロファイル

制御パラメータを変えて温度変化をプロットしてみました

まずP(プロポーショナル)制御のみ、ゲインKp=1の場合です

このファンは不感帯があってDUTY=30%くらい与えないと自力起動できません。温度にオーバーシュートがあるのはそのためです。その後は46~47℃で安定状態になりますが6~7℃の偏差が残ります

このままゲインKp=5に上げてみました。安定状態では42℃程度になりますが偏差はどうしても残ります

 

さらに偏差をキャンセルするためにゲインKI=1として積分項を導入しPI制御にしてみます

これは安定まで時間がかかりました。特に低温状態からスタートすると積分値がキャンセルされるまで大きなオーバーシュートが発生します(制御値が負数になったらファンが逆回転してCPUを温めてくれるわけではないので)その後ハンチングしながら20分くらいかけて平衡状態に達しますが目標値Sv=40℃キッカリで安定します

微分制御についてはもともと温度入力にかなりノイズが乗っていて差分を見ると制御があらぬ方向に行きそうなのでやめておきます。

発熱源(CPU)の短時間変動や環境からくる外乱もあまりないと思われP制御のみで十分でしょう