Устройство для регулирования температуры

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, первый усилитель, второй усилитель н второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход первого сумматора соединен с выходом измерительного преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повышения динамической точности , дополнительно введены пшротно-импульсный модулятор и Ю1юч, причем вход широтно-импульсного модулятора соединен с выходом второго усилителя, а выход - с первьм входом ключа, второй вход которого соеди (П нен с .выходом первого.усилителя, а ,выход - с входом интегратора. о С#д

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) () I) 4(5)) С 05 D 23 19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

-4 ) (21) 3235709/24-24; 3235? 10/24-24 (22) 15.01.81 (46) 15.02. 85. Бюл. В 6 (72) А.И.Телис, В.И.Коржов, Е.Б.Василенко и Я.А.Полищук (71) Украинский научно-исследовательский институт станков и инструментов (53) 62-50(ОД8.8) (56) 1. Телис А.И. и др. Регулирование температуры зояь обогрева машин для переработки пластмасс"„

М., НИИИИАИ, 1976, с. 23,36. 2. Певзнер В.В. Прецизионные регуляторы температуры. M., "Энергия", 1973, с. 104 (прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕИПЕРАТУРЫ, содержащее последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, первый усилитель, второй усилитель н второй сумматор, второй вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход первого сумматора соединен с выходом измерительного преобразоватепя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения динамической точности, дополнительно введены широтно-импульсный модулятор и ключ, причем вход широтно-импульсного модулятора соединен с выходом второго усилителя, а выход — с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом первого, усилителя, а .выход — с входом интегратора.

1140103

Изобретение относится к автомати" ческому регулированию и может быть использовано для регулирования температуры общепромышленных электрических печей сопротивления.

Известны устройства для автоматического регулирования температуры содержащие задатчик, измерительный преобразователь, блок сравнения, усилитель сигнала отклонения и пропорционально-интегральный регулирующий блок С13.

Введение интегральной составляющей в закон регулирования, устраняя статическую ошибку, приводит к понижению динамической точности управления, Наиболее близок к предлагаемому пропорционально-интегральный регулятор,содержащий последовательно соединенные задатчик, блок сравнения к вэ орому входу которого подсоединен измерительный преобразователь, усилитель, пропорциональный блок и блок суммирования, к второму входу которого подсоединен интегрирующий блок (2 ).

Недостатками известного устройства являются низкое качество переходных процессов и большие перерегулирования, возникающие из-за накопления избыточного заряда на интегрирующем конденсаторе °

Цель изобретения — повышение дина мической точности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные задатчик, первый сумматор, первый усилитель, второй усилитель и второй сумматор, второй вход которого соединен с выхо дом интегратора, второй вход первого сумматора соединен с выходом измерительного преобразователя, дополнительно введены широтно-импульсный модулятор и ключ, причем вход широтно-импульсного модулятора соединен с выходом второго усилителя, а выход — с первым входом ключа, второй вход которого соединен с выходом пер ного усилителя, а выход — с входом интегратора.

На чертеже представлена структурная схема устройства для регулирования температуры. устройство содержит эадатчик 1 (температуры) сумматор 2, усилители 3 и 4, ""óììàòîð 5, интегратор 6, 5

40 ключ 7. измерительный преобразователь 8, широтно-импульсный модулятор 9.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Широтно-импульсный модулятор 9 осуществляет модуляцию длительности импульсов таким образом, что длительность импульса С на выходе широтноимпульсного модулятора 9 пропорциональна в течение периода квантования Т величине сигнала у„ на выходе усилителя 4, причем насьпцение широтно-импульсного модулятора 9 (т.е. у=1) наступает при значении уп, соответствующем величине зоны пропорциональности. Выходной сигнал широтно-импульсного модулятора 9 управляет ключом 7 таким образом, что в течение времени импульса „ ключ разомкнут, а в течение времени паузы ключ 7 замкнут.

При наличии сигнала отклонения, превышающего значение зоны пропорциональности (большой недогрев),ве-. личина сигнала у на выходе усилии теля 4 такова, что скважность импульсов на выходе широтна-импульсного модулятора 9 у=1, следовательно, ключ разомкнут. Поэтому интегратор 6 не интегрирует сигнал отклонения, устройство работает как пропорциональ1 ный регулятор. При сигнале отклоения, находящемся внутри зоны пропорциональности, значение у таково п

У что на выходе широтно-импульсного модулятора 9 скважность импульсов меньше единицы, причем чем меньше значение у (т.е. чем меньше сигй нал отклонения), тем дольше в каждом периоде квантования замкнут ключ

7. Интегратор 6 осуществляет интегрирование сигнала отклонения при замкнутом ключе 7 и сохраняет накопленное значение при разомкнутом ключе 7

Таким образом, внутри зоны пропорциональности устройство работает как пропорционально-интегральный регулятор, но темп регулирования .зависит от величины сигнала отклонения: чем больше сигнал отклонения, тем (при прочих равных условиях) медленнее интегрирует интегратор 6. Это устраняет появление избыточного сигнала на выходе сумматора 5 при значительных величинах сигнала отклонения внутри зоны пропорциональности, что приводит к снижению величины перерегулирования °