控制输出脉冲占空比的方法技术

技术编号:2776897 阅读:465 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及以脉冲幅度的占空比为控制输出的控制装置.根据本发明专利技术,在规定的输出周期区间内,周期地由SP值和PV值求出控制运算值,将此值与随输出周期时间按比例变化的锯齿波函数值比较,决定输出周期区间的"通/断"(ON/OFF)输出的占空比.由此结构,能够减少起因于脉冲幅度输出方式而造成的控制延迟.(*该技术在2005年保护过期,可自由使用*)

Method for controlling duty ratio of output pulse

The present invention relates to a pulse duty ratio control device for output control. According to the invention, the output cycle interval within the prescribed period, the SP and PV values to calculate control values, the value is compared with the output value and the cycle time of the proportional change of the sawtooth wave function, determine the output cycle \on / off\ interval (ON / OFF) output of the duty ratio. The structure can reduce control due to the pulse amplitude output caused by the delay.

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于其控制输出为脉冲宽度的占空比的控制装置,特别是关于能够减少起因于脉宽度的输出方式而发生的控制滞后现象的控制输出方式。 以脉冲宽度的占空比为控制输出的控制装置,其原理图如图1所示。在图1(a)中,控制装置11进行PID等的控制运算,从过程的目标值即设定值(SP值)和过程中所设的检测端12的检测值(PV值)中,算出予先所定输出周期中的“通/断”占空比,然后,把这个占空比的“通/断”数据作为图1(b)所示形状的控制输出(MV值)输出到操作端13以进行过程控制。 以前,利用微型计算机,进行这种控制装置的运算时,在输出周期的1个区间即将开始时读取SP值和PV值,并算出占空比,以进行该区间的“通/断”控制。但是有这样的缺点,即使用这种方式时,虽然过程在不断地变化,可使用的却是输出周期即将开始的数据来决定该输出周期中的控制输出,因此,控制性能不好。 本专利技术就是为解决以往技术所具有的这种缺点而设计出的,其目的是提供这样的输出方式,即在控制装置各个输出周期中进行多次控制运算来决定其输出状态,因而能够输出与变化的过程量最为接近的控制输出。 图1(a)是过去的控制装置方框图, 图1(b)是从图1(a)的装置输出的控制输出波形图。 图2是本专利技术实施例的控制输出方式原理结构图。 图3是工作说明图。 图4是其流程图。 根据实施例,对本专利技术加以详细说明如下。 图2表示关于本专利技术控制装置一实施例的原理结构图。区间计时器1发出的脉冲由第一计数器2计数,控制运算周期判定装置3将此计数值t和予先设定的设定个数相比较,由此确定进行控制运算的时间点。计数器2的计数值在求得控制运算时间点之后复位为零,为决定下一个控制运算时间点,继续进行计数。控制运算时间点求出以后,控制运算装置4用其时间点上的PV值,SP值进行PID等控制运算,计算出操作量(MV值)。而此MV值为了对照系数,由计数手段7进行线性变换后,输入到比较判定装置8中。此值以MVC值表示。这个MVC值一直保持到下一个控制运算时间点上的MVC值求出为止。另一方面,第2计数器5将由区间计时器1发来的脉冲进行计数后,将随时间一起增加的计数值送到此较判定装置8。这个计数器5的计数值r在输出周期判定装置7中和表示输出周期的设定个数相比较,在每个输出周期的终了时间点处皆复位为零。比较判定装置8比较MVC值与r值的大小关系,在MVC≥r时向输出电路9送出“通”(OИ)的输出,而在MVC<r时对输出电路9送出“断”(OFF)的输出。 图3为本专利技术的工作说明图。图中横轴表示时间,ti表示由控制运算周期判定装置3决定的进行控制运算时间点。纵轴表示由控制运算求得的操作量,在100%时其控制输出将一周期全表示为通路,在0%时其控制输出将一周期全表示为断路的状态。r表示为计数器5的计数值,由输出周期判定装置6的功能形成锯齿状函数。 下面用对于时间来说,其理想的操作量变化成直线关系的例子,具体说明本专利技术的有效性。此处所说的理想操作量是指假定其控制运算周期为无限小时的操作量,用这个理想的操作量来操作其操作端时,就能得到理想的控制特性。在图3中将这个直线变化的操作量用mV表示。如图2所示,根据本专利技术在离散的时刻t0,t1,t2……tn,使用各个时刻的PV值及SP值,进行控制运算,求出操作量MV0,MV1……MVn,再变换成计数值后得出MVC0,MVC1……MVCn。然后将MVCi值与计数器5的计数值r每次都加以比较,在MVCir时,其输出为“通”,在MVCi<r时,其输出为“断”。如此例表示的,在t0至t5的输出周期中,由时刻t0至T1成为通路,由T1至t5成为断路。如图所示,将各个区间的时间定为A、B时,则 (A)/(A+B) ×100% 和在t1时所求得的操作量MV1%相等。并且在随后的由t5至t10的输出周期中,由t5至T2为通路,由T2至t410为断路,这个输出周期中的操作量是和在t7时所求得的操作量MV7%相等。对于这一点,过去的方式则是如上所述,由t0至t5的输出周期中,使用的是在t0所求得的操作量MV0%,由t5至t10的输出周期中使用的是在t5所求得的操作量MV5%。即与过去的方式相比较时,本专利技术的方式能够选用和输出周期中操作量平均值相近的操作量,因此,能够随过程状态变化作出适当的对应。 图4是本专利技术原理结构的流程图。此流程图是每当区间计时器发出脉冲时所实行的。 如上所述,使用本专利技术的方式时,和过去的技术相比较,对于操作量的变化可得到更为正确的跟随性。即本专利技术能有效地使用输出周期中间的控制运算数据,所以能够加快输出的响应,促使控制性能提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
控制装置的输出方式,对予先设定的控制设定值和过程中检测端的检测值,进行控制运算,并根据这个控制运算数据,决定输出周期区间的“通/断”(ON/OFF)输出的占空比,其特征为:具备在上述输出周期区间中设置一个以上进行周期控制运算的时间点的装置和在上述输出周期区间产生锯齿波函数的装置,将在上述控制运算进行时间点上求得的控制运算数据与上述锯齿状函数值的大小相比较,以决定出上述输出周期区间的“通/断”输出的占空比。

【技术特征摘要】
1、控制装置的输出方式,对予先设定的控制设定值和过程中检测端的检测值,进行控制运算,并根据这个控制运算数据,决定输出周期区间的“通/断”(ON/OFF)输出的占空比,其特征为具备在上述输出周期区间中设置一...

【专利技术属性】
技术研发人员:最上丈夫
申请(专利权)人:山武霍尼韦尔株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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