CH426995A - Electrical control process - Google Patents

Electrical control process

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CH426995A
CH426995A CH1023863A CH1023863A CH426995A CH 426995 A CH426995 A CH 426995A CH 1023863 A CH1023863 A CH 1023863A CH 1023863 A CH1023863 A CH 1023863A CH 426995 A CH426995 A CH 426995A
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CH
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feedback
electrical control
control
control method
signal
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CH1023863A
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German (de)
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Felix Steghart Fritz Ludwig
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Felix Steghart Fritz Ludwig
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    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
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    • GPHYSICS
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Description

  

      Elektrisches        Regelverfahren       Die Erfindung     betrifft    ein elektrisches Regelver  fahren mit     impulsbreiten-modulierter    Steuerung     eines     Motors, bei welchem ein stetiges elektrisches Regel  signal einer Regeleinrichtung zugeführt wird, die aus  einem elektronischen Verstärker samt einer Schalt  einrichtung mit zwei stabilen Zuständen besteht, wel  che Regeleinrichtung einerseits im Sinne einer     Ein-          Aus-Regelung    periodisch einen     Stellantrieb    steuert  und andererseits im gleichen Rhythmus     eine    verzö  gerte Rückführung     beaufschlagt,

      derart, dass das  stetige Regelsignal in ein entsprechendes zeitmodu  liertes Impulssignal umgewandelt wird.  



  Regler dieser Art sind an sich bekannt. Beispiels  weise sind Regler bekannt, bei welchen das Stell  glied im wesentlichen nur eine von zwei diskreten  Stellungen einnehmen kann     (Auf-Zu-Regelung),    wobei  der Regler nach Massgabe der jeweiligen Regelab  weichung und seiner Übertragungsfunktion die zeit  liche Umschaltung zwischen den diskreten Stellungen  des Regelorgans (Stellglieds)     beeinflusst.    Hierbei wird  also nicht, wie bei dem Prinzip der Stellungsmodu  lation, das Stellglied nach Massgabe der jeweiligen  Regelabweichung und der Übertragungsfunktion des  Reglers innerhalb eines kontinuierlichen     Stellbereichs     verstellt,     sondern.    lediglich zwischen seinen stabilen  Zuständen in zeitmodulierter Weise umgeschaltet.  



  Diese Regeleinrichtungen     haben    aber den Nach  teil, dass der Stellmotor unausgesetzt in zwei Extrem  stellungen gebracht wird, und sich daher rasch ab  nützt, ganz abgesehen von der unvermeidlichen Ge  räuschbildung dieser Regelart.  



  Durch die     vorliegende    Erfindung soll ein verbes  serter, in seinem Aufbau einfacher und störsicherer    Regler dieser Art geschaffen werden, der insbeson  dere auch als PI-Regler ausgebildet werden     kann,     und zwar erforderlichenfalls auch für lange Zeit  konstanten.  



  Das elektrische Regelverfahren gemäss der Er  findung ist dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem  Steuerstrom synchron     beaufschlagte    Rückführung  wenigstens eine     Verstärkerstufe    ganz überbrückt und  die Rückführungsgrösse der betreffenden Verstärker  stufe zusammen mit dem Regelsignal zugeführt wird.  Auf diese Weise werden die Vorteile einer Stellungs  modulation des Motors mit     einer    Zeitmodulation des       Regelsignales    verbunden, und es wird möglich, viel  einfachere und billigere Stellmotoren als bisher,     z.B.     Elektromagnete, für Stellungsmodulation zu ver  wenden.  



  Die Zeichnung zeigt Ausführungsbeispiele des  Erfindungsgegenstandes. Es zeigen:       Fig.    1 ein Schaltbild eines Reglers gemäss einer  Ausführungsform der Erfindung.  



       Fig.    2 ein Schaltbild einer abgewandelten Aus  führungsform, wobei jedoch der Verstärker der er  sten Ausführungsform weggelassen wurde.  



       Fig.    1     zeigt    einen Regler der aus drei Teilen A,  B und C besteht. Der erste     Teil    A ist     eine        Mess-          brücke,        mit    dem Widerstandsthermometer 1 und  einem festen Widerstand 4, die mit einem     Einstell-          potentiometer    160 in     ein    Gehäuse zusammengebaut  sind welches beispielsweise einer zu regelnden Raum  temperatur ausgesetzt ist. Dieser Teil der Messbrücke  ist mit dem eigentlichen Regler durch Fernleitungen  verbunden, die durch drei     strichlierte    Linien darge  stellt sind.

   Im Regler selbst ist der zweite Teil der      Messbrücke enthalten, der aus den festen Widerstän  den 2 und 3 und einem weiteren     Einstellpotentiometer     161 besteht. Die     Messbrücke    A wird von der Se  kundärwindung 6 des Transformators 7     gespeist.        Ein          Vorwiderstand    162 begrenzt den     Kurzschlusstrom    und  ein Glied 164 erleichtert die     Abgleichung    während des  Betriebes.  



  Der Ausgang der Brücke A ist mit dem     Eingang     des     Messwerttransformators    163 verbunden, dessen  Ausgang seinerseits mit der Röhre 23, die als     Phasen-          diskriminator    dient, und den Widerständen 28 und  166 verbunden ist.  



  Die beiden Anoden der Röhre 23 werden mit  Wechselstrom der um 180 Grad gegeneinander     phase-          verschoben    ist von den Windungen 24 und 25 des  Transformators 7 gespeist. Diese Windungen 24 und  25 sind über zwei Widerstände 26 und 27 und dem       Einstellpotentiometer    167 mit den beiden Kathoden  der Röhre 23 verbunden.

   Wenn den     Gittern    dieser  Röhre kein Wechselstrom zugeleitet wird, so ist das       Potentiometer    167 derart abzugleichen, dass gleiche  Anodenströme auftreten und daher auch     keinerlei     Spannung an den Enden der Widerstände 26 und 27       erscheint,    da die     Spannungen    an diesen     Widerständen     entgegengesetzt gleich sind. Die Kondensatoren 30  und 31 glätten die Spannung. Die Phase der Span  nung welche dem Gitter der Röhre 23 zugeführt wird  hängt davon ab ob die Temperatur des Widerstands  thermometers 1 grösser oder kleiner als der einge  stellte Regelwert ist.

   Bei entsprechender Verbindung  der Wicklung 6 mit der Messbrücke kann die Span  nung, welche an den Widerständen 26 und 27 erzeugt  wird, so gewählt werden, dass das     obere    Ende der  Widerstände 26 und 27 positiv ist, wenn die gere  gelte Temperatur zu hoch ist.  



  Wenn das obere Ende der Widerstände 26 und 27  negativ ist, dann wird der     Istwert    der geregelten  Temperatur unter dem Sollwert liegen. Der Mess  wert an den Widerständen 26 und 27 ist daher pro  portional der Abweichung der Temperaturen vom  Sollwert. Der     Proportionalanteil    des Reglers kann  durch ein     Potentiometer    erhalten werden, das nicht  dargestellt ist aber     z.B.    der Sekundärwicklung des  Transformators 163 parallelgeschaltet ist. Wenn keine  Abweichung vom eingestellten Sollwert auftritt, dann  ist die Summe der Spannungen und den Widerständen  26 und 27 gleich Null. Das     proportionale    Signal der  Sektion B des Reglers wird der Sektion C zugeführt.  



  Der Spannungsabfall an den Widerständen 26 und  27 liegt direkt im     Gitterkreis    der     Pentodenröhre-44,     in Reihe mit den Widerständen 54, 53, über welche  eine     Rückführspannung    in den Gitterkreis eingespeist  wird, wie weiter unten noch beschrieben wird. In  Reihe mit der Kathode ist noch ein     Gegenkopplungs-          widerstand    51 vorgesehen.  



  Die     Anodenspannung    der     Pentodenröhre    44 wird  aus der Wicklung 170 des Transformators 7 durch  die als Gleichrichter betriebene     linke        Hälfte    der  Triode<B>171</B> erzeugt; zur     Glättung        ist    ein Kondensator  172 vorgesehen. Die negative Seite dieses Konden-         sators   <B>172</B> ist über den Kathodenwiderstand 51 mit  der Kathode der Röhre 44 verbunden, die positive  Seite des Kondensators liegt über     einen    Lastwider  stand 173 und der Anode der Röhre 44.

   Des weiteren  liegt über dem Kondensator 172 ein Spannungsteiler  aus Widerständen 174, 175 u. dem bereits erwähnten  Kathodenwiderstand 51; dieser Spannungsteiler dient  zur     Vorspannung    der Gitter der Röhre 44; der durch  den Kathodenwiderstand 51 fliessende Strom erzeugt       eine        Vorspannung    für das Steuergitter der Röhre 44;  an der Verbindungsstelle zwischen den Widerständen  174 und 175 wird die     Schirmgittervorspannung    ab  genommen.  



  Die rechte Seite der Doppelröhre 171 wird aus  einer     Transformatorwicklung    178 gespeist und be  tätigt die Erregerwicklung     eines    Relais 260 mit zwei  Schaltarmen 261, 262. Der Anodenstromkreis der  rechten Röhrenhälfte 171 wird durch einen Kathoden  widerstand 181 geschlossen, der eine Gegenkopplung  ergibt. Die am Gitter dieser     Triodenröhre    liegende  Spannung entspricht der     Differenz    des Spannungs  abfalls am oberen Teil des     Potentiometers    174 und  des Spannungsabfalls des Anodenwiderstandes 173  der     Pentodenröhre    44.  



  Der Kontaktarm 261 des Relais 260 schaltet den  (nicht dargestellten)     Stellantrieb    des ebenfalls nicht  dargestellten Stellgliedes im Sinne eines Zweipunkt  reglers ein und aus.     Ein,    weiterer Kontaktarm 262 des  Relais 260 schaltet, im     gleichen    Rhythmus wie diese       Stellgliedbetätigung,    eine von einer     Netztransfor-          matorwicklung    57 über einen Gleichrichter 265     ge-          Jieferte    konstante Gleichspannung an den     Rückführ-          kreis    des Reglers an bzw. von ihm ab.  



  Dieser     Rückführkreis    weist ein     verzögerndes          RC-Glied    mit einem     Kondensator    263 und     einem     Widerstand 264 auf, das die Umschaltung gemäss  dem impulsartigen Betrieb des Reglers     bewirkt    und  die Frequenz dieser Umschaltungen bestimmt.     Aus-          serdem    weist der     Rückführzweig    ein nachgebendes       RC-Glied    mit einem Kondensator 52 und dem akti  ven Teil der Widerstände 53 und 54 auf;

   dieses nach  gebende (differenzierende)     Rückführglied    führt einen       Integralterm    in die Übertragungsfunktion des Reglers  ein, wodurch dieser ein PI-Verhalten erhält.  



  Die im     Kathoden-Gitterkreis    der Röhre 44 lie  genden Widerstände 53, 54 dienen gleichzeitig zur  Einspeisung der     Rückführgrösse        in    den Eingangs  kreis der Röhre 44. Die sich mit diesem Rück  führzweig ergebende Wirkungsweise des Reglers  ist wie folgt: Wenn die Kontakte 262 den Rück  führkreis an den Gleichrichter 265 anschalten, so er  höht sich die Ladung des Kondensators 263 und damit  die Spannung an den Widerständen 53 und 54, der  art, dass schliesslich das Relais 260 durch die Regel  verstärkerstufen 44, 171 betätigt und der Kontakt  arm 262 auf     den    unteren Kontakt umgeschaltet wird,  wodurch der     Rückführzweig    von der Gleichstrom  quelle 265, 57 abgeschaltet wird.

   Der Kondensator  263, der wesentlich kleiner als der Kondensator 52  ist, entlädt sich langsam. Dieser Zyklus ergibt eine      Ein- und Ausschaltung von gleicher Dauer, wenn am  wirksamen Teil der Widerstände 53 und 54 eine       Spannung    besteht, die halb so gross ist wie die Span  nung am Gleichrichter 265.  



  Sobald an den Widerständen 26 und 27 infolge  einer Regelabweichung eine Zusatzspannung auftritt,  kommt diese im Gitterkreis der Röhre zur Auswir  kung, so dass die Kontakte länger als die halbe Zeit       offen    oder geschlossen gehalten werden. Ausserdem  wird die Ladung am Kondensator 52 falls dieser vor  handen ist (unnötig für     Proportionalregler)    all  mählich wegintegriert und auf diese Weise die sonst  unvermeidliche Verschiebung des Regelpunktes ver  hindert.  



  Man erkennt, dass die beschriebene     Regeleinrich-          tung    nur zwei stabile Zustände     besitzt    und nach  Massgabe der jeweiligen Regelabweichung und seiner  Übertragungsfunktion die     zeitliche    Umschaltung zwi  schen den diskreten Stellungen des Regelorgans be  einflusst. Die beschriebene     Einrichtung    oszilliert mit  einer vorgegebenen     Frequenz    zwischen den beiden  Stellungen der     Schalteinrichtung,    wobei der relative  Anteil der beiden Perioden durch den Regelvorgang  verändert wird, während die Frequenz des aus beiden  Perioden zusammen gebildeten Arbeitszyklus im we  sentlichen unverändert bleibt.  



  An die beschriebene     Einrichtung    kann jeder be  liebige Stellmotor,     z.B.        ein    Elektromagnet, ange  schlossen werden, und es ist anderseits offensichtlich  möglich, die     Frequenz    des Arbeitszyklus so hoch zu  wählen, dass der Stellmotor einer stetigen Modulation  der Stellung unterzogen wird und zufolge     seiner     Masse und Dämpfung selber nicht mehr oszilliert. Ein  solcher Regler vereint die Vorteile der Lage- und  Zeitmodulation.

   Insbesondere ist es für die Stabilität  des Regelkreises wichtig, dass ein solches Regelver  fahren keine tote Regelzone in der Nähe des einge  stellten Regelwertes besitzt und daher eine unbe  grenzte Empfindlichkeit besitzt, was bei der normalen  Umsteuerung von Elektromotoren unmöglich ist.  



       Fig.    2 zeigt     eine        geringfügig    abgewandelte Aus  führungsform eines derartigen Reglers, unter Ein  beziehung des der Bildung des     Regelabweichungs-          signals    dienenden Teils der Schaltung.  



  Das     Regelabweichungssignal    wird in einer Gleich  strombrücke 200 erzeugt, welche in ihrem einen  Arm     einen        Thermistor    201 als     Messwertfühler    und       -wandler    aufweist. Die Brücke 200 wird aus     einer          Netztransformatorwicklung   <B>101</B> über eine     Gleichrich-          terbrücke    103 mit Gleichstrom gespeist.

   Die an den       Diagonalpunkten    202 und 203 der Messbrücke auf  tretende Ausgangsspannung ist der jeweiligen Regel  abweichung nach Grösse und Vorzeichen proportio  nal und wird einem     Potentiometer    236 zugeführt, des  sen Abgriff mit dem Eingang des Regelverstärkers  verbunden ist. Die an dem     Potentiometer    236     in          Fig.    2 abgegriffene Spannung entspricht der den  Widerständen 26, 27 bei dem Ausführungsbeispiel    gemäss     Fig.    1 zugeführten Spannung und stellt den       Proportionalanteil    dar.  



  Der Regelverstärker mit der von dem kombi  nierten     Regelabweich-    und     Rückführsignal    gesteuer  ten     Pentode    44 und der     Doppeltriode    171 ist bis auf  die weiter unten erläuterte abgewandelte Ausbildung  des Gitterkreises der Röhre 44 in gleicher Weise auf  gebaut wie bei dem     Ausführungsbeispiel    nach     Fig.    1.  Wie dort ist im Ausgangskreis des Regelverstärkers  die Erregerwicklung 260 eines Relais angeordnet,  dessen einer Kontaktarm 261 die Ein- bzw.

   Abschal  tung des Stehantriebs und dessen anderer Kontakt  arm 262 wiederum die periodische Auf- und Ab  schaltung der von dem Schaltungsteil 157, 265 ge  lieferten konstanten Gleichspannung an den Rück  führkreis     bewirkt.     



  Der     Rückführkreis    besteht wiederum, wie in     Fig.    1,  im     wesentlichen    aus zwei     RC-Rückführgliedern,    näm  lich einem verzögernden     Rückführglied    aus dem  Kondensator 263 und dem Widerstand 264, das im  wesentlichen die Frequenz der Umschaltung des     puls-          förmig    betriebenen, grundsätzlich als Proportional  regler arbeitenden     Auf-Zu-Reglers    bestimmt, und  wenn     zusätzlich    erwünscht einem nachgebenden (dif  ferenzierenden)     Rückführglied    aus dem Kondensator  52 und dem aktiven Teil der Widerstände 55, 56  bzw.

   54, 53, das wiederum der Einführung eines     Inte-          gral-Terms    in die     Reglerfunktion    dient und diesem  ein PI-Verhalten verleiht.  



  Das Netzwerk zur Einspeisung der     Rückführ-          spannung    in den Gitterkreis und zur     Konbination    der       Rückführspannung    mit dem     Proportionalelement    ist  gegenüber dem     Ausführungsbeispiel    von     Fig.    1 ge  ringfügig abgewandelt. Dieser Gitterkreis weist ein  Widerstandsnetzwerk 53 bis 56 auf, in     welchem    das  an dem     Potentiometer    236 abgegriffene Proportional  element aufgeteilt und mit dem     Rückführsignal    kom  biniert wird.

   Die Widerstände 54 und 55 sind     zweck-          mässig    gleich gross und die veränderbaren Wider  stände 53 und 56 zur gemeinsamen Verstellung me  chanisch gekuppelt, derart, dass immer     der        gleiche     Anteil dieser beiden Widerstände stromdurchflossen  ist;

   hierdurch wird erreicht, dass jeweils stets die       Hälfte    der     Proportionalelementspannung    an den  Widerständen 53 und 54 abfällt und in Kombination  mit dem über die Widerstände 56, 55     eingespeisten          Rückführsignal    die Gitterspannung der     Pentoden-          röhre    44     beeinflusst.    Wie in     Fig.    1 ist ein fester Ka  thodenwiderstand 51 zur     Gittervorspannung    vorge  sehen;

   die     Schirmgitterspannung    wird an dem     Span-          nungsteiler    174, 175,     abgeriffen.     



  Hinsichtlich der Wirkungsweise stimmt das in       Fig.    2 beschriebene Ausführungsbeispiel mit dem  nach     Fig.    1 im wesentlichen überein.



      Electrical control method The invention relates to an electrical control method with pulse-width-modulated control of a motor, in which a continuous electrical control signal is fed to a control device, which consists of an electronic amplifier and a switching device with two stable states, wel che control device on the one hand in the sense an on-off control periodically controls an actuator and, on the other hand, applies a delayed return in the same rhythm,

      such that the continuous control signal is converted into a corresponding time-modulated pulse signal.



  Regulators of this type are known per se. For example, controllers are known in which the actuator can essentially only take one of two discrete positions (open-close control), the controller depending on the respective Regelab deviation and its transfer function, the time Liche switching between the discrete positions of the Control organ (actuator) influenced. In this case, the actuator is not adjusted within a continuous adjustment range according to the respective control deviation and the transfer function of the controller, as is the case with the principle of position modulation. only switched between its stable states in a time-modulated manner.



  However, these control devices have the disadvantage that the servomotor is constantly brought into two extreme positions, and therefore wears out quickly, quite apart from the inevitable noise generation of this type of control.



  The present invention is intended to provide an improved, simple and interference-free controller of this type in its structure, which in particular can be designed as a PI controller, and if necessary constant for a long time.



  The electrical control method according to the invention is characterized in that the feedback to which the control current is applied synchronously bypasses at least one amplifier stage and the feedback variable is fed to the amplifier stage in question together with the control signal. In this way, the advantages of a position modulation of the motor are combined with a time modulation of the control signal, and it is possible to use much simpler and cheaper servomotors than before, e.g. Electromagnets, to be used for position modulation.



  The drawing shows exemplary embodiments of the subject matter of the invention. 1 shows a circuit diagram of a controller according to an embodiment of the invention.



       Fig. 2 is a circuit diagram of a modified imple mentation form, but the amplifier of he most embodiment has been omitted.



       Fig. 1 shows a controller consisting of three parts A, B and C. The first part A is a measuring bridge with the resistance thermometer 1 and a fixed resistor 4, which are assembled with a setting potentiometer 160 in a housing which is exposed, for example, to a room temperature to be regulated. This part of the measuring bridge is connected to the actual controller by long-distance lines, which are shown by three dashed lines.

   The controller itself contains the second part of the measuring bridge, which consists of the fixed resistances 2 and 3 and a further adjustment potentiometer 161. The measuring bridge A is fed by the secondary winding 6 of the transformer 7. A series resistor 162 limits the short-circuit current and a member 164 facilitates the adjustment during operation.



  The output of the bridge A is connected to the input of the measured value transformer 163, the output of which in turn is connected to the tube 23, which serves as a phase discriminator, and the resistors 28 and 166.



  The two anodes of the tube 23 are fed with alternating current which is phase shifted by 180 degrees from one another from the windings 24 and 25 of the transformer 7. These windings 24 and 25 are connected to the two cathodes of the tube 23 via two resistors 26 and 27 and the setting potentiometer 167.

   If no alternating current is fed to the grids of this tube, the potentiometer 167 must be adjusted in such a way that the same anode currents occur and therefore no voltage appears at the ends of the resistors 26 and 27, since the voltages at these resistors are oppositely equal. The capacitors 30 and 31 smooth the voltage. The phase of the voltage which is fed to the grid of the tube 23 depends on whether the temperature of the resistance thermometer 1 is greater or less than the set control value.

   With an appropriate connection of the winding 6 to the measuring bridge, the voltage generated at the resistors 26 and 27 can be selected so that the upper end of the resistors 26 and 27 is positive when the regulated temperature is too high.



  If the upper end of resistors 26 and 27 is negative, then the actual value of the controlled temperature will be below the setpoint. The measured value at the resistors 26 and 27 is therefore proportional to the deviation of the temperatures from the target value. The proportional part of the controller can be obtained by a potentiometer, which is not shown but e.g. the secondary winding of the transformer 163 is connected in parallel. If there is no deviation from the set target value, then the sum of the voltages and the resistors 26 and 27 is equal to zero. The proportional signal from section B of the controller is fed to section C.



  The voltage drop across the resistors 26 and 27 is directly in the grid circle of the pentode tube 44, in series with the resistors 54, 53, via which a feedback voltage is fed into the grid circle, as will be described further below. A negative feedback resistor 51 is also provided in series with the cathode.



  The anode voltage of the pentode tube 44 is generated from the winding 170 of the transformer 7 by the left half of the triode 171 operated as a rectifier; A capacitor 172 is provided for smoothing. The negative side of this capacitor 172 is connected to the cathode of the tube 44 via the cathode resistor 51, the positive side of the capacitor is connected to the anode of the tube 44 via a load resistor 173.

   Furthermore, a voltage divider consisting of resistors 174, 175 and the like is located across the capacitor 172. the already mentioned cathode resistor 51; this voltage divider is used to bias the grid of tube 44; the current flowing through the cathode resistor 51 creates a bias voltage for the control grid of the tube 44; at the junction between resistors 174 and 175, the screen grid bias is removed.



  The right side of the double tube 171 is fed from a transformer winding 178 and be actuated the excitation winding of a relay 260 with two switching arms 261, 262. The anode circuit of the right tube half 171 is closed by a cathode resistor 181, which results in negative feedback. The voltage across the grid of this triode tube corresponds to the difference between the voltage drop at the upper part of the potentiometer 174 and the voltage drop across the anode resistor 173 of the pentode tube 44.



  The contact arm 261 of the relay 260 switches the actuator (not shown) of the actuator, also not shown, in the sense of a two-point controller on and off. Another contact arm 262 of the relay 260 switches, in the same rhythm as this actuator actuation, a constant DC voltage supplied by a network transformer winding 57 via a rectifier 265 to the feedback circuit of the controller or from it.



  This feedback loop has a retarding RC element with a capacitor 263 and a resistor 264, which effects the switchover in accordance with the pulse-like operation of the controller and determines the frequency of these switchings. In addition, the return branch has a yielding RC element with a capacitor 52 and the active part of the resistors 53 and 54;

   this yielding (differentiating) feedback element introduces an integral term into the transfer function of the controller, giving the controller a PI behavior.



  The resistors 53, 54 in the cathode grid circle of the tube 44 also serve to feed the feedback variable into the input circuit of the tube 44. The operation of the controller resulting from this feedback branch is as follows: When the contacts 262 the feedback circuit Turn on the rectifier 265, so it increases the charge of the capacitor 263 and thus the voltage at the resistors 53 and 54, such that finally the relay 260 is actuated by the rule amplifier stages 44, 171 and the contact arm 262 on the lower contact is switched, whereby the return branch of the direct current source 265, 57 is switched off.

   Capacitor 263, which is much smaller than capacitor 52, slowly discharges. This cycle results in switching on and off of the same duration if the effective part of the resistors 53 and 54 has a voltage that is half the voltage at the rectifier 265.



  As soon as an additional voltage occurs at the resistors 26 and 27 as a result of a control deviation, this comes into effect in the lattice circle of the tube so that the contacts are kept open or closed for longer than half the time. In addition, the charge on the capacitor 52 is gradually integrated away if it is present (unnecessary for proportional controllers) and in this way prevents the otherwise inevitable shift of the control point ver.



  It can be seen that the control device described has only two stable states and influences the time switching between the discrete positions of the control element in accordance with the respective control deviation and its transfer function. The device described oscillates at a predetermined frequency between the two positions of the switching device, the relative proportion of the two periods being changed by the control process, while the frequency of the working cycle formed from the two periods remains essentially unchanged.



  Any desired servomotor, e.g. an electromagnet, is connected, and on the other hand it is obviously possible to select the frequency of the duty cycle so high that the servomotor is subjected to constant modulation of the position and, due to its mass and damping, no longer oscillates itself. Such a controller combines the advantages of position and time modulation.

   In particular, it is important for the stability of the control loop that such a control method does not have a dead control zone in the vicinity of the set control value and therefore has unlimited sensitivity, which is impossible with normal reversing of electric motors.



       2 shows a slightly modified embodiment of such a controller, with the inclusion of the part of the circuit which is used to form the control deviation signal.



  The control deviation signal is generated in a direct current bridge 200, which has a thermistor 201 in one arm as a measurement sensor and transducer. The bridge 200 is fed with direct current from a network transformer winding 101 via a rectifier bridge 103.

   The output voltage occurring at the diagonal points 202 and 203 of the measuring bridge is proportional to the respective control deviation in terms of size and sign and is fed to a potentiometer 236, whose tap is connected to the input of the control amplifier. The voltage tapped at the potentiometer 236 in FIG. 2 corresponds to the voltage fed to the resistors 26, 27 in the exemplary embodiment according to FIG. 1 and represents the proportional component.



  The control amplifier with the kombi-ned deviation and feedback signal steered pentode 44 and the double triode 171 is built in the same way as in the embodiment of FIG. 1. As there, except for the modified formation of the grid circle of the tube 44 explained below the excitation winding 260 of a relay is arranged in the output circuit of the control amplifier, one contact arm 261 of which the input or

   Disconnection of the upright drive and its other contact arm 262 in turn causes the periodic up and down switching of the constant direct voltage supplied by the circuit part 157, 265 to the feedback circuit.



  The feedback circuit again consists, as in FIG. 1, essentially of two RC feedback elements, namely a retarding feedback element from the capacitor 263 and the resistor 264, which essentially controls the frequency of the switching of the pulse-shaped operated, basically as a proportional controller working open-close controller, and if additionally desired a yielding (differentiating) feedback element from the capacitor 52 and the active part of the resistors 55, 56 or

   54, 53, which in turn serves to introduce an integral term into the controller function and gives it a PI behavior.



  The network for feeding the feedback voltage into the grid circle and for combining the feedback voltage with the proportional element is slightly modified compared to the embodiment of FIG. This grid circle has a resistor network 53 to 56, in which the proportional element tapped off at the potentiometer 236 is divided and combined with the feedback signal.

   The resistors 54 and 55 are expediently of the same size and the variable resistors 53 and 56 are mechanically coupled for common adjustment, in such a way that current always flows through the same proportion of these two resistors;

   This ensures that half of the proportional element voltage drops across the resistors 53 and 54 and, in combination with the feedback signal fed in via the resistors 56, 55, influences the grid voltage of the pentode tube 44. As in Fig. 1, a fixed Ka method resistor 51 is provided for grid biasing;

   the screen grid voltage is picked up at the voltage divider 174, 175.



  With regard to the mode of operation, the embodiment described in FIG. 2 essentially corresponds to that of FIG.

 

Claims (1)

PATENTANSPRUCH Elektrisches Regelverfahren mit impulsbreiten- modulierter Steuerung eines Stellmotors, bei welchem ein stetiges elektrisches Regelsignal einer Regelein richtung zugeführt wird, die aus einem elektronischen Verstärker samt einer Schalteinrichtung mit zwei stabilen Zuständen besteht, welche Regeleinrichtung einerseits im Sinne einer Ein-Aus-Regelung perio disch einen Stellantrieb steuert uud andererseits im gleichen Rhythmus eine verzögerte Rücld'ührung beaufschlagt, derart, PATENT CLAIM Electrical control method with pulse-width-modulated control of a servomotor, in which a continuous electrical control signal is fed to a control device, which consists of an electronic amplifier and a switching device with two stable states, which control device on the one hand in the sense of an on-off control periodically controls an actuator and, on the other hand, applies a delayed return in the same rhythm, such that dass das stetige Regelsignal in ein entsprechendes zeitmoduliertes Impulssignal umge wandelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die mit dem Steuerstrom synchron beaufschlagte Rückfüh rung (263, 264) wenigstens eine Verstärkerstufe ganz überbrückt und die Rücld'ührungsgrösse der betref fenden Verstärkerstufe (44) zusammen mit dem Re gelsignal zugeführt wird. UNTERANSPRÜCHE 1. that the continuous control signal is converted into a corresponding time-modulated pulse signal, characterized in that the feedback (263, 264), which is synchronously applied to the control current, completely bypasses at least one amplifier stage and the feedback variable of the amplifier stage concerned (44) together with the Re gel signal is supplied. SUBCLAIMS 1. Elektrisches Regelverfahren nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vorer wähnte Rückführung als RC-Glied (263, 264) ausge bildet wird. 2. Elektrisches Regelverfahren nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Potential des Eingangskreises (26, 27, 53, 54) der vorgenannten Verstärkerstufe (44) durch eine zweite Rückführung (52, 54) im Sinne eines Integralverhaltens des Reg lerausganges beeinflusst wird. 3. Electrical control method according to patent claim, characterized in that the aforementioned feedback is formed as an RC element (263, 264). 2. Electrical control method according to patent claim, characterized in that the potential of the input circuit (26, 27, 53, 54) of the aforementioned amplifier stage (44) is influenced by a second feedback (52, 54) in the sense of an integral behavior of the controller output. 3. Elektrisches Regelverfahren nach Unteran spruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Rückführung als RC-Glied (62, 54) ausgebildet wird. 4. Elektrisches Regelverfahren nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Ein gang und Ausgang ein einziger Regelkanal vorgesehen wird. 5. Elektrisches Regelverfahren nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die vorer wähnte Rückführung (263, 264) zusammen mit einem vorverstärkten Fehlersignal dem Eingang eines Gleichstromverstärkers (44) zugeführt wird. Electrical control method according to claim 2, characterized in that the second feedback is designed as an RC element (62, 54). 4. Electrical control method according to patent claim, characterized in that a single control channel is provided between the input and output. 5. Electrical control method according to claim, characterized in that the aforementioned feedback (263, 264) is fed together with a preamplified error signal to the input of a DC amplifier (44).
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