[發明專利]一種溫度控制系統

有效

• 申請號: 201310276606.3
• 申請日: 2013-07-01
• 公開（公告）號: CN103543766A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 齊寶華
• 申請（專利權）人: 寧波保稅區楷世環保科技有限公司
• 主分類號: G05D23/20
• 分類號: G05D23/20
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

技術領域

本發明涉及一種溫度控制技術，尤其是涉及一種溫度控制系統。?

背景技術

現有的脈沖式溫度控制系統一般包括控制器、脈沖信號發生器、驅動器、加熱裝置及輸出傳感器，控制器的輸出端與脈沖信號發生器的輸入端連接，脈沖信號發生器的輸出端與驅動器的輸入端連接，驅動器的輸出端與加熱裝置的輸入端連接，加熱裝置的輸出端與控制對象連接，輸出傳感器的輸入端與控制對象連接，輸出傳感器的輸出端與控制器的輸入端連接。其工作原理是：控制器的輸入端接入目標溫度值，輸出傳感器實時監測控制對象的溫度并生成實時溫度反饋信號傳輸給控制器，控制器將溫度反饋信號轉換為反饋溫度值，并將反饋溫度值和目標溫度值進行比較，根據兩者之間的誤差生產控制信號驅動脈沖信號發生器生成相應的脈沖控制信號，實時調整控制對象的溫度使其與目標溫度值保持一致。?

溫度控制系統通常是為標稱的控制對象而設計的，該標稱控制對象中假設有定常的參數。在脈沖式溫度控制系統中，對溫度的控制是通過調整控制信號的占空比，也就是脈沖控制信號的導通時間與周期的比率來實現的。在控制對象的滿度水平（即導通時間期間內傳送到加熱裝置的功率）下，占空比的大小決定了功率的高低。在通常情況下，脈沖信號發生器提供給加熱裝置的脈沖控制信號可以準確地生成。然而，滿度水平的變化及控制對象參數的變化，都是對整個溫度控制系統的擾動。如果擾動比控制對象的動力學特性要慢得多并且控制對象的變化很小，那么通常情況下溫度控制系統能夠糾正由這個變化引起的誤差，并有效地減少其影響。然而，如果這個變化很大，那么就會在溫度控制系統中產生一個顯著的擾動，而如果這個變化很快，即使其很小，也會成為溫度控制系統的噪聲。雖然對于擾動，增加溫度控制系統的魯棒性可以提高其穩定性，或者壓窄溫度控制系統的帶寬也會讓其對系統噪聲不敏感，然而所有這些方法都會導致溫度控制系統的控制性能的惡化。在需要精確控制的溫度控制系統中，需要將控制對象的變化控制在小范圍內。然而，為了使?變化較小，除了降低控制對象對影響因素的敏感性以外，還需要高精密的驅動源（驅動器和加熱裝置），高精密的驅動源和對影響因素不敏感的魯棒控制對象增加了系統成本，而且有時根本不存在滿足要求的高精度的驅動源。?

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種不需采用高精密的驅動源，即可實現對控制對象溫度的高精度控制的溫度控制系統。?

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為：一種溫度控制系統，包括控制器、脈沖信號發生器、驅動器、加熱裝置和輸出傳感器，所述的控制器與所述的脈沖信號發生器連接，所述的驅動器與所述的加熱裝置連接，所述的脈沖信號發生器與所述的驅動器連接，所述的脈沖信號發生器和所述的加熱裝置之間設置有用于提取所述的加熱裝置的電壓信號和電流信號的攝動傳感器，所述的攝動傳感器分別與所述的加熱裝置和所述的脈沖信號發生器連接。?

所述的脈沖信號發生器設置有PWM控制信號輸出端，所述的脈沖信號發生器的PWM控制信號輸出端與所述的驅動器連接。?

所述的脈沖信號發生器由脈沖控制模塊和脈沖信號生成模塊組成，所述的脈沖信號生成模塊包括周期寄存器、周期計數器、導通時間寄存器、導通時間計數器、負載控制邏輯模塊和信號控制邏輯模塊，所述的脈沖控制模塊的信號輸出端分別與所述的周期寄存器的信號輸入端和所述的導通時間寄存器的信號輸入端連接，所述的周期寄存器的信號輸出端分別與所述的周期計數器的信號輸入端和所述的信號控制邏輯模塊的信號輸入端連接，所述的導通時間寄存器的信號輸出端分別與所述的導通時間計數器的信號輸入端和所述的信號控制邏輯模塊的信號輸入端連接，所述的周期計數器的信號輸出端分別與所述的負載控制邏輯模塊和所述的信號控制邏輯模塊連接，所述的導通時間計數器的信號輸出端與所述的信號控制邏輯模塊連接。?