[發明專利]恒溫搖床控制方法及控制器

有效

• 申請號: 202110290995.X
• 申請日: 2021-03-18
• 公開（公告）號: CN113134318B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發明（設計）人: 蘇桂武;宋玉娥
• 申請（專利權）人: 上海品致測控技術有限公司
• 主分類號: B01F35/221
• 分類號: B01F35/221;B01F31/00;B01L7/00
• 代理公司: 上海和華啟核知識產權代理有限公司 31339
• 代理人: 王仙子

本發明揭示了一種恒溫搖床控制方法及控制器。本發明采用變結構驅動方法進行恒溫驅動，根據當前狀態所在事先設定的狀態平面情況選擇不同的溫度驅動結構；采用溫度控制系統進行溫度控制；采用永磁電機進行搖床運動。實現了溫度控制高精度，低過沖和快速響應，另外，具有搖床控制轉速精度高，諧波小等特點。

技術領域

本發明涉及恒溫搖床領域，特別是涉及一種恒溫搖床控制方法及控制器。

背景技術

實驗室用恒溫搖床控制器涉及到實驗室儀器設備領域，其作用是控制設備快速無超調的工作到設定的溫度。并在指定的溫度下，按設定的轉速帶動待試驗物品轉動。恒溫控制當前常用的方法是采用可控硅開關控制電阻絲加熱，其特點是可靠性高，控制簡單，但控制過程會有較大的超調，達到設定溫度點也比較緩慢的問題。搖床控制一般采用永磁同步電機，進行方波控制，存在運動過程中脈動大的問題，如果采用交流伺服電機控制，又有成本高，控制復雜的問題。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種恒溫搖床控制方法及控制器，提高溫度控制精度，降低成本。

為解決上述技術問題，本發明提供一種恒溫搖床控制方法，包括：

采用變結構驅動方法進行恒溫驅動，根據當前狀態所在事先設定的狀態平面情況選擇不同的溫度驅動結構；

采用溫度控制系統進行溫度控制；

采用永磁電機進行搖床運動。

可選的，事先設定的狀態平面包括S1,S2,S3,S4，當當前狀態在S1平面上方或S4平面下方時，采用溫度驅動結構A，當當前狀態在S1,S2之間或S3,S4之間時，采用溫度驅動結構B，當當前狀態在S2-S3之間時,采用溫度驅動結構C；溫度驅動結構A采用恒定電壓的開關驅動，溫度驅動結構B采用變電壓的開關驅動，溫度驅動結構C采用變電壓的線性放大驅動。

可選的，所述溫度控制的方法包括：

采用多超前、多滯后的多階控制法，

控制公式為：OUT＝∑(k(n)*e(n))，其中n的取值為整數，k(n)為根據實驗效果得出的各階變量的參數，n為0和正數時，e(n)表示超前n階，n為負數時，e(n)表示滯后|n|階。

可選的，采用永磁電機進行搖床運動包括：采用正弦波直接驅動的方法和沃爾什級數合成正弦波的方法。

可選的，采用永磁電機進行搖床運動還包括：采用模糊控制的方法來控制永磁電機的工作電流。

根據本發明的第二方面，提供一種恒溫搖床控制器，包括：狀態平面模型，溫度驅動結構，電子開關，溫度控制系統，搖床執行機構和控制中心；所述電子開關接收所述狀態平面模型所處狀態信息，在所述控制中心的需求下，使得溫度驅動結構進行變結構驅動運作；所述控制中心還控制所述溫度控制系統進行溫度調控以及控制所述搖床執行機構進行搖床運動。

可選的，狀態平面模型包括狀態平面S1,S2,S3,S4，作為變結構驅動的判斷依據。

可選的，溫度驅動結構包括：具有高壓恒壓開關驅動電路的溫度驅動結構A，具有中壓變壓開關驅動電路的溫度驅動結構B和具有低壓變壓線性驅動電路的溫度驅動結構C。

本發明提供的恒溫搖床控制方法及裝置中，實現了溫度控制高精度，低過沖和快速響應，另外，具有搖床控制轉速精度高，諧波小等特點。

附圖說明

圖1為本發明一實施例中狀態平面的示意圖；

圖2為本發明一實施例中恒定最大電壓驅動的示意圖；

圖3為本發明一實施例中變壓開關驅動的示意圖；

圖4為本發明一實施例中變壓線性驅動的示意圖；