[發明專利]一種通過控制電流輸出抑制電流波動的方法與系統

有效

• 申請號: 202110836680.0
• 申請日: 2021-07-23
• 公開（公告）號: CN113778147B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王嘉迪;王蔚;夏旻文;何挺;王孝杰
• 申請（專利權）人: 海天塑機集團有限公司
• 主分類號: G05D23/19
• 分類號: G05D23/19;H05B1/02;H05B3/00
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

本發明公開了一種通過控制電流輸出抑制電流波動的方法與系統，涉及控制電流輸出領域，其在當前時刻各段溫度的額定電流輸出時間占比之和大于1時，初始化當前溫度段對應的溫控周期，并根據當前溫度段對應的額定電流輸出時間占比獲取當前溫度段的周期起始偏移；并在當前溫度段對應的周期起始偏移大于初始化后的溫控周期時，根據各溫度段中額定電流的最小值補償剩余溫度段的各額定電流值，并根據補償后的各額定電流值獲取對應剩余溫度段的周期起始偏移；將剩余溫度段對應的各溫控周期依次調整為符合預設等差數列的溫控周期，避免了在非全速升溫過程中各段電熱總功率從零突變至峰值的過程，降低了電熱總電流的波動范圍及波動幅度。

技術領域

本發明涉及控制電流輸出領域，尤其涉及一種通過控制電流輸出抑制電流波動的方法與系統。

背景技術

目前注塑機對料溫、模溫等進行多段溫度控制時，一般使用電阻式加熱圈，采用方式一般為，以PID算法控制固定周期內加熱圈的通斷，以控制各溫度段的升溫速率。單段溫度的加熱圈在溫控周期內導通時間越長，則該段溫度的升溫速率越快。為提高溫控精度，一般會采用大量快速轉換的固態繼電器，所用的溫控周期非常短。在控溫過程中，控制各段溫度溫控周期的方式目前一般為：通過完全相同的溫控周期進行控制，或者通過在各段溫控周期的起始位置累加固定偏移以錯開的溫控周期進行控制；其次，各段溫度的溫控周期長度相同且固定不變。

具體的說，在溫度PID控制表現為非全功率輸出且各段溫控周期完全相同時：多段加熱圈在單周期起始同時導通，再按不同溫控速率陸續斷開，導致了此過程中各段疊加的電流保持在0～Imax的范圍內波動，且周期起始時存在電流I將由零瞬時到達峰值Imax的現象，造成了電流的大幅波動；

另外，在溫度PID控制表現為非全功率輸出且溫控方式為在各段溫控周期的起始位置累加固定偏移的溫控方式時，(例如以溫度1段周期起始為0，溫度2位起始為0.1，溫度3為0.2以此類推)有相對的優化，但當多段溫度在對應溫控周期內的額定電流輸出時間百分比固定偏移時，仍然容易造成電流疊加導致的波動范圍擴大。

以上兩種方案，加熱過程中溫控周期固定，不能根據實際工況作出相應調節，導致電流波動大，有可能造成整機電流不穩，局部電路發熱等負面影響，也有可能影響變壓器、電源等其他電氣設備的壽命，尤其是大型注塑機溫度段數多，升溫功率高，更易產生負面效果。

發明內容

為了解決目前當溫度PID控制表現為非全功率輸出且溫控方式為：通過完全相同的溫控周期進行控制，或者通過在各段溫控周期的起始位置累加固定偏移以錯開的溫控周期進行控制時導致的電流波動幅度大的問題，本發明提出了一種通過控制電流輸出抑制電流波動的方法，包括步驟：

S1：獲取溫度段數的設定值以及各段溫度對應的額定電流值；

S2：在電流輸出時，采集當前時刻各段溫度對應溫控周期的額定電流輸出時間占比；判斷當前時刻各段溫度的額定電流輸出時間占比之和是否小于等于1，若是，則進入步驟S3，若否，則進入步驟S4；

S3：初始化各段溫度對應的溫控周期，并在通過各溫控周期的額定電流輸出時間占比利用第一預設公式獲取各段溫度對應的周期起始偏移后，通過初始化后的各溫控周期與其對應的周期起始偏移控制各段溫度額定電流的輸出，并結束；

S4：根據各段溫度對應的額定電流值從大到小重新排列各段溫度的順序；

S5：初始化當前溫度段對應的溫控周期；根據上一溫度段對應的額定電流輸出時間占比利用第二預設公式獲取當前溫度段的周期起始偏移，通過溫度段數的設定值判斷當前溫度段是否為最后一段，若是，則通過初始化后的各溫控周期與其對應的周期起始偏移控制各段溫度額定電流的輸出并結束，若否，則進入步驟S6；