Устройство для регулирования температуры

(51) С 05 0 23 19 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУСс и- Я" Ю ФФ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Телис А.И. и др. Регулирование температуры зонь 1 обогрева машин для переработки пластмасс",М., НИИИМАИ, 1976, с. 23,36,2. Певзнер В.В. Прецизионные регуляторы температуры. М., "Энергия",1973, с. 104 (прототип).(54) (57) УСТРОРСТВО 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 выходомизмерительного преобразователя,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, прчем вход широтно-импульсного модултора соединен с выходом второгоусилителя, а выход - с первым входомключа, второй вход которого соединен с .выходом первого усилителя, а45 50 55 Изобретение относится к автоматическому регулированию и может бытьиспользовано для регулирования температуры общепромьппленних электрических печей сопротивления,Известны устройства для автоматического регулирования температурысодержащие задатчик, измерительныйпреобразователь, блок сравнения,усилитель сигнала отклонения и пропорционально-интегральный регулирующий блок Г 13,Введение интегральной составляющей в закон регулирования, устраняя статическую ошибку, приводит кпонижению динамической точностиуправления,Наиболее близок к предлагаемомупропорционально-интегральный регулятор,содержащий последовательно соединенные задатчик, блок сравненияк вэорому входу которого подсоединенизмерительный преобразователь, усилитель, пропорциональный блок и блоксуммирования, к второму входу которого подсоединен интегрирующийблок 2 ,Недостатками известного устройства являются низкое качество переходных процессов и большие перерегулирования, возникающие из-за накопленияизбыточного заряда на интегрирующемконденсаторе.Цель изобретения - повьппение динамической точности.Поставленная цель достигаетсятем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные задатчик,первый сумматор, первый усилитель,второй усилитель и второй сумматор,второй вход которого соединен с выходом интегратора, второй вход первого сумматора соединен с выходом измерительного преобразователя, дополнительно введены широтно-импульсныймодулятор и ключ, причем вход широтно-импульсного модулятора соединенс выходом второго усилителя, а выход - с первым входом ключа, второйвход которого соединен с выходом перного усилителя, а выход - с входоминтегратора.На чертеже представлена структурная схема устройства для регулирования температуры.устройство содержит эадатчик 1(температуры) сумматор 2, усилители 3 и 4, сумматор 5, интегратор 6,5 10 15 20 25 30 35 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 широтно- импульсного модулятора 9 пропорциональна в течение периода квантования Т величине сигнала у на выходе усилителя 4, причем насьппение 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 Т ключ разомкнут, а в течение времени паузыключ 7 замкнут.При наличии сигнала отклонения, превышающего значение зоны пропорциональности (большой недогрев),величина сигнала у на выходе усилиителя 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 пропорциональный регулятор. При сигнале отклоения, находящемся внутри зоны пропорциональности, значение у таковоПУ ч 7 о на выходе широтно-импульсного модулятора 9 скважность импуль- сов меньше единицы, причем чем меньше значение у (т.е. чем меньше сигинал 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 3 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