您如何更改 PID 控制器的调整以应对不断变化的热特性？
项目：我在做酸奶。它在 110 华氏度下培养约半天；你加入牛奶和一点发酵剂，然后得到酸奶。为下一批的开胃菜节省一点，然后吃剩下的。简单又好吃。
设置：我将一个食品安全容器（带盖的平底锅）放在加热器上，添加一个 k 型热电偶、SSR 和 PID 控制器，所有这些都几乎按照您想要命名的任何 PID 控制器的参考实现进行接线。如果我使用瓦罐（225W，大约 3/4 加仑）作为我的锅和加热元件，这很有效，但我想做更大的批次（1 加仑）。
问题：使用更大的加热器与热质量比（1000W 热板和不锈钢锅而不是陶瓷）。在周期的后期，不稳定性增加。PID 控制器用水调节（牛奶稍微贵一点），并在前几个小时内将温度保持在 2 华氏度，但随着酸奶培养，我注意到明显的温度波动，与使用 crockpot 不同，我看到乳清分离（可能是由于温度过高或盖子上的冷凝水增加所致）。我相当肯定较大的热质量在培养过程中抑制了热导率变化的噪音，但我不确定如何在后期阶段更精确地控制温度，而不会过度影响开始时的温度调节。
真正的问题似乎是您的机械设置，而不是 PID 控制细节。PID 控制可能根本不是您想要的。
我首先将酸奶培养容器放入水浴中，然后尝试调节水浴温度。水的额外热质量将延长主要时间常数，并且不会过多地取决于容器内发生的事情。
使用较长的时间常数，简单的恒温器开/关温度控制应该可以很好地工作。您希望加热器功率足够低，以使水浴在一个时间常数内仅发生一点变化，例如 2-4 度。简单的阈值检测开/关控制将很好地工作。
无需添加迟滞以防止设定点处的快速振荡，只需将输出固定一小段时间，例如时间常数的 1/50 左右。
很久以前，我做了一个用于摄影胶片冲洗的温控水浴。机械装置是一种塑料“橡胶”式浴缸，一个用于保持水循环的鱼缸泵，以及一个用于咖啡杯的 300 W 现成浸入式加热器。两个串联的热敏电阻放置在浴缸的相对两侧，提供温度反馈。这是在微控制器时代之前，因此触发器每 64 个线路周期采样并保持开/关信号。这控制了一个继电器，它打开和关闭浸入式加热器。它工作得非常好。一旦达到调节状态，温度就会保持固定在华氏度的几分之一。
你用 PID 控制器想太多了。
我想你的批次在发酵时会变得更粘稠。对流传热变弱，因此整体热导率降低。
一种可能的解决方案是使用浸入式加热器，它将均匀分布在整个体积中。热能必须传播的平均距离将减少，并且您的设置将减少对热导率的依赖。
另一种可能的解决方案是使用多组 PID 常数。第一组将针对较稀的生牛奶进行调整。第二组将调整为更浓的酸奶。您可以在预先知道的固定时间段后从一组常量切换到另一组常量。
由于线程已经在使用电能制作酸奶方面冒险远离 PID，我想我可能会建议另一种方法......
把牛奶和发酵剂放在你的炖锅里，然后把它调高。当混合物的温度达到 160 华氏度时，将锅从瓦罐中取出并盖上盖子。不要拖延，用一两条毛巾把锅包起来，然后把它放在你最好的饮料冷却器里。
“你用 PID 控制器想多了”（上面的 Olin Lathrup）和多个控制器（及其开销电路）、浸入式加热器或 COTS（我，在这里）。
如果您绝对必须在过程中使用 EE 足迹，您可以设计一个温度检测器来检测 160 华氏度并发出蜂鸣声或嗡嗡声。
我在这里玩游戏可能有点晚了，但我正在查找一些东西并遇到了这个线程。我用这个做酸奶——不需要水浴：
https://github.com/CapnBry/HeaterMeter/wiki
我自己整理的（但他现在也出售它们；这都是开源的）。最初的意图是控制烧烤，但我发现它非常适用于真空低温烹调法，也适用于酸奶。我控制着最笨的瓦罐（关、低、高），并有一个带孔的盖子；如果你还没有的话，你可以在 Sears 等公司买到。
我使用他推荐的探头，但也有第二个独立探头，只是为了省心！我让设置运行十个小时，然后将酸奶/乳清混合物倒入衬有普通纸巾的滤锅中，然后沥干。排水时间会有所不同，当您达到所需的稠度时，您可以停止排水。
只是为了给出这个过程的完整纲要：
1）将1加仑牛奶倒入一个大汤锅中，在炉子上慢慢将其升至170F，让它在该温度下放置5-10分钟
2）打开烤箱，把瓦罐碗放进去，加热到大约230华氏度，只是为了杀死任何虫子（有点可选，有时我很懒，但从来没有吃过坏的一批）
3）将水槽中的汤锅漂浮在冷水中冷却，直到温度达到100F
4) 将 Crock Pot 碗从烤箱中拉出并放入 Crock Pot 中，让它冷却，但打开 PID 控制器和 Crock Pot（低）
5) 倒入消毒过的牛奶中，加入大约一半的一小罐希腊酸奶（我更喜欢 Chobani，但几乎任何现场培养的酸奶都可以，而且实验很有趣，Fage 很好）
6）将全部倒入瓦罐（我有一个神奇地接受1加仑的瓦罐 - 有趣的是它是如何工作的！）
7）盖上盖子，插入探针，让它运行10小时
8) 使用 HeaterMeter 中的网络服务器获得所有令人讨厌的东西！（不要担心图片中的实际数字——它们与我提到的不同是有充分理由的，这里无法详述）
9）准备好后，如上所述排干酸奶（液体乳清非常适合在机器中制作面包，顺便说一句）
10）放入小容器中，冷藏，食用！
我希望这可以帮助某个地方的人享受使用高科技制作最基本的食物——我当然喜欢它！
