调节占空比是为了使得系统能以更高的能效运行。占空比是指脉冲信号中高电平时间与一个周期时间的比值。通过调节占空比,可以控制脉冲信号中高电平时间的长短,从而控制被控对象的电流或电压。在工业控制和自动化中,被控对象通常是电机或灯泡等。通过控制电机或灯泡的电流或电压,可以达到节约能源的效果。
例如,对于调光灯,改变灯的亮度的控制方式就是调节PWM(脉冲宽度调制)的占空比。在调光过程中,灯的亮度改变,但是功率消耗并没有改变,所以可以达到节约能源的目的。
控制精度是指系统输出与设定值之间的误差。通过调节占空比,可以改善控制精度。以电机为例,当电机转速下降时,若控制器没有调节占空比,电机输入电压不足,容易让电机无法正常工作。此时,调节占空比可以让电机能够正常工作,并达到设定转速,从而提高控制精度。
在实际工业生产中,电机的正反转和速度调节非常重要。通过改变PWM信号的占空比,可以实现电机的正反转和调节电机转速。当PWM信号的占空比大于50%时,电机正转;反之,电机反转。而调节占空比的大小,则可以控制电机的转速。
通过调节占空比,可以有效降低噪音干扰。在一些灌溉系统和水泵系统中,水泵一旦启动,会发出噪音,并且会对周围环境产生干扰。通过调节水泵电源的脉冲占空比,可以有效降低水泵轻负荷启动时产生的噪声,起到了降噪的作用。