电炉温度控制系统

本节课适用对象

• 所有学生

本节课所授知识点

• 被控对象和被控变量
• 绘制方框图
• 描述工作过程

重点提示

• 学会用自动控制的思维描述系统工作过程
• 了解电炉温度控制系统

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• 电炉温度控制系统 指出系统的被控对象，被控变量；绘制工作原理方框图；分析系统的工作过程。

答：被控对象是电炉，被控变量是电炉温度。

绘制工作原理方框图（根据课程讲解绘制）：

分析系统的工作过程： 电炉使用电阻丝加热，并要求保持炉温恒定。这是一个闭环控制系统，通过热电偶测量炉温转化为电压信号，将电压信号反馈到输入端，与给定电压进行比较，形成偏差电压。该偏差电压经电压放大器和功率放大器后驱动伺服电动机，经减速器带动调压变压器的可动触头，改变电阻丝的供电电压，从而调节炉温。

当炉温偏低时，测量电压低于（小于）给定电压，二者形成的偏差电压为正（$\Delta u > 0$），由于 $\Delta u > 0$，电动机转动使调压器的可动触头上移，电阻丝的供电电压升高，产热增加，炉温上升，直到炉温升至给定值为止。

当炉温偏高时，测量电压高于（大于）给定电压，二者形成的偏差电压为负（$\Delta u < 0$），由于 $\Delta u < 0$，电动机转动使调压器的可动触头下移，电阻丝的供电电压降低，产热减少，炉温下降，直到炉温降至给定值为止。

此时，偏差电压 $\Delta u = 0$，电动机停止转动，炉温保持不变。