CN102322303A - 使用双向滞后控制来控制执行机构驱动电流的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明使用双向滞后控制来控制执行机构驱动电流的方法和系统。本发明的某些实施例可包括用于控制执行机构驱动电流(401)的系统、方法和设备。按照本发明的一个示例实施例，提供一种用于控制执行机构驱动电流(401)的方法。该方法可包括接收参考信号(402)，至少部分基于驱动电流(401)来确定反馈信号(413)，至少部分基于反馈信号(413)来确定经调节的反馈信号(403)，将参考信号(402)与经调节的反馈信号(403)进行比较，以及基于参考信号(402)与经调节的反馈信号(403)的比较来控制驱动电流(401)。该方法的某些实施例可包括经由滞后控制来操纵一个或多个装置，以便建立通过执行机构的至少一个正电流通路和至少一个负电流通路。
Description
相关申请
本申请涉及2010年5月21日与本申请同时提交、序列号为12/784629、标题为“Systems，Methods，and Apparatus for ProvidingHigh Efficiency Servo Actuator and Excitation Drivers”的申请，通过引用将其内容完整地结合于此。
本申请还涉及2010年5月21日与本申请同时提交、序列号为12/784649、标题为“Systems，Methods，and Apparatus for ControllingBi-directional Servo Actuator Using an H-Bridge with HysteresisControl”的申请，通过引用将其内容完整地结合于此。
本申请还涉及2010年5月21日与本申请同时提交、序列号为12/784657、标题为“Systems，Methods，and Apparatus for ControllingBi-directional Servo Actuator with PWM Control”的申请，通过引用将其内容完整地结合于此。
技术领域
一般来说，本发明涉及伺服控制器，更具体来说，涉及使用双向滞后控制来控制执行机构驱动电流。
背景技术
气涡轮机和蒸汽涡轮机利用伺服机构来控制与涡轮机的各种组件关联的执行机构。执行机构通常移动燃料阀、速比阀、压缩机叶片和其它机构来控制涡轮机系统中的空气和燃料流量。为了控制伺服执行机构的位置，使准确和受控量的DC电流(通常多达+/-200mA)经过执行机构线圈，并且该电流可部分基于来自耦合到该机构或执行机构的换能器的反馈。传统的伺服控制器可使用线性缓冲器或线性放大器为执行机构提供驱动电流，这通常需要大的吸热器来耗散从驱动电子器件产生的过多热量。
在许多涡轮机中，各种阀和叶片可使用液压执行机构来控制。液压执行机构、阀或叶片的位置可使用诸如旋转变压器、线性可变差动变压器(LVDT)或线性可变差动磁阻(LVDR)装置之类的换能器来监测并且反馈给控制器。这类装置在恶劣的涡轮机环境中极为可靠，但是它们通常需要AC激励电流用于适当操作。AC激励电流通常由具有线性输出放大器的激励驱动电路来提供，这也可能需要大的吸热器来耗散由驱动电子器件产生的过多热量。
当涡轮机具有大量的阀而每个阀具有关联的执行机构和LVDT时，涡轮机的伺服控制器因用于驱动电路的吸热器的所需数量和尺寸而可能变得过大。此外，当驱动能量通过线性驱动电路转换成热量时，电路的能量效率降低，并且所耗散热量增加了控制面板的总温度。
发明内容
上述需要的部分或全部可通过本发明的某些实施例来解决。本发明的某些实施例可包括用于使用双向滞后控制来控制执行机构驱动电流的系统、方法和设备。
按照本发明的一个示例实施例，提供一种用于控制执行机构驱动电流的方法。该方法可包括接收参考信号，至少部分基于驱动电流来确定反馈信号，至少部分基于反馈信号来确定经调节的反馈信号，将参考信号与经调节的反馈信号进行比较，以及基于参考信号与经调节的反馈信号的比较来控制驱动电流。
按照另一个示例实施例，提供一种用于控制执行机构驱动电流的方法。该方法可包括接收参考信号，至少基于与执行机构关联的电流来确定反馈信号，基于参考信号与经调节的反馈信号的比较来控制驱动电流，以及经由滞后控制来操纵一个或多个装置以建立通过执行机构的至少一个正电流通路和至少一个负电流通路。
按照另一个示例实施例，提供一种用于控制驱动电流的系统。该系统可包括：执行机构；以及电流控制装置，电流控制装置与执行机构进行通信，配置成向执行机构提供驱动电流。该系统还可包括与执行机构和电流控制装置进行通信的电路。该电路可配置成接收参考信号，至少部分基于驱动电流来确定反馈信号，至少部分基于反馈信号来确定经调节的反馈信号，将参考信号与经调节的反馈信号进行比较，以及基于参考信号与经调节的反馈信号的比较来操纵电流控制装置。
按照另一个示例实施例，提供一种用于控制执行机构驱动电流的设备。该设备可包括电流控制装置，电流控制装置与执行机构进行通信并且配置成向执行机构提供驱动电流。该设备还可包括与执行机构和电流控制装置进行通信的电路。该电路可配置成接收参考信号，至少部分基于驱动电流来确定反馈信号，至少部分基于反馈信号来确定经调节的反馈信号，将参考信号与经调节的反馈信号进行比较，以及基于参考信号与经调节的反馈信号的比较来操纵电流控制装置。
本文中详细描述并且作为要求保护的发明的一部分来考虑本发明的其它实施例和方面。参照以下详细描述、附图和权利要求书，能够理解其它实施例和方面。
附图说明
现在参照附表和附图，附图不一定按比例绘制，其中：
图1是按照本发明的一个示例实施例的说明性控制器系统的框图。
图2是按照本发明的一个示例实施例的说明性执行机构驱动和位置传感器激励电路的框图。
图3是按照本发明的一个示例实施例的说明性定位控制系统的框图。
图4是按照本发明的一个示例实施例、具有滞后控制的说明性开关伺服执行机构电路的电路图。
图5是按照本发明的一个示例实施例的说明性双向电流开关电路的电路图。
图6是按照本发明的一个示例实施例的说明性H桥的电路图。
图7是按照本发明的一个示例实施例的正电流开关状态的图表。
图8是按照本发明的一个示例实施例的负电流开关状态的图表。
图9是按照本发明的一个示例实施例的示例方法的流程图。
图10是按照本发明的一个示例实施例的另一种示例方法的流程图。
图11是按照本发明的一个示例实施例的另一种示例方法的流程图。
图12是按照本发明的一个示例实施例的另一种示例方法的流程图。
图13是按照本发明的一个示例实施例的另一种示例方法的流程图。
图14是按照本发明的一个示例实施例的另一种示例方法的流程图。
具体实施方式
下面参照附图更全面地描述本发明的实施例，附图中示出本发明的实施例。但是，本发明可通过许多不同形式来实施，而不应当理解为局限于本文所提出的实施例；相反，提供这些实施例以使得本公开透彻和全面，并且向本领域的技术人员全面地传达本发明的范围。相似的标号通篇表示相似的单元。
本发明的某些实施例可通过采用开关放大器替代线性输出装置来实现吸热器的完全或部分消除。按照本发明的示例实施例，可提供开关装置以用于驱动与涡轮机关联的执行机构。在某些示例实施例中，可提供开关装置以用于驱动与执行机构关联的位置传感器的激励信号。按照示例实施例，提高的效率和降低的热耗散可在开关执行机构或激励驱动中实现，因为驱动器电路能够处于“通”或“断”状态而不是处于半导通的状态。与线性放大器驱动器中的那些相比，热耗散的降低可消除吸热器或者实现吸热器的尺寸的减小。
按照本发明的某些示例实施例，提供一种开关输出放大器以用作伺服执行机构。在本发明的某个实施例中，开关放大器可提供达到并且高于200mA的平均电流以用于控制伺服执行机构。在本发明的某些实施例中，可使执行机构电流反向，以便反转执行机构的方向。
按照本发明的某些示例实施例，提供一种开关输出放大器以用作位置传感器激励驱动器。在某些实施例中，多个位置传感器可由公共激励驱动器来驱动。在某些实施例中，超过12个传感器能够使用单个开关激励驱动器来供给。
按照某些示例实施例，位置传感器可包括旋转变压器、线性可变差动变压器(LVDT)、线性可变差动磁阻(LVDR)装置。在其它示例实施例中，位置传感器可包括旋转可变差动变压器(RVDT)或者旋转可变差动磁阻(RVDR)装置。主要由于经由可(直接或间接)耦合到执行机构的可移动芯子从激励线圈到一个或多个感测线圈的电磁耦合，已经证明，这类装置甚至在与气涡轮机和蒸汽涡轮机关联的恶劣环境条件下也是可靠的。应当理解，术语“LVDT”可定义成表示线性或旋转的任何相似的位置检测器。
按照本发明的示例实施例，开关放大器可用于驱动伺服执行机构和位置传感器激励线圈。因此，开关放大器的使用可消除关联的吸热器，降低成本，减小电路中和面板中耗散的热量，并且减小面板中和印刷电路板上占用的空间。
按照本发明的某些实施例，一个或多个执行机构可通过生成参考信号来控制。基于这个参考信号，可生成用于操纵执行机构的开关信号。在某些示例实施例中，生成参考信号可包括生成脉宽调制(PWM)信号。在某些实施例中，耦合到执行机构的开关信号的至少一部分可被感测并且用作反馈以便进一步控制参考信号或开关信号。
在某些实施例中，执行机构的位置、阀或叶片位置可通过下列步骤来确定：生成开关激励信号，并且将激励信号施加于附连或耦合到执行机构的LVDT或类似装置的激励绕组。激励绕组可将开关激励信号耦合到LVDT装置上的次级(或感测)绕组，其中耦合强度与执行机构的位置、阀或叶片位置成比例。所耦合的开关激励信号可用作第二反馈，用于经由伺服机构对执行机构的位置控制。按照本发明的示例实施例，参考信号可至少部分基于与开关激励信号关联的第二反馈来控制。
按照本发明的示例实施例，采用开关驱动信号来操纵执行机构还可基于极性信号。在示例实施例中，生成开关激励信号可包括生成脉宽调制信号。在示例实施例中，控制参考信号还可基于与开关驱动信号关联的第二反馈。
现在参照附图来描述按照本发明的示例实施例、用于有效率地控制和监测执行机构、叶片或阀位置的各种系统组件。
图1示出按照本发明的示例实施例的控制器系统100。控制器系统100可包括控制器102、至少一个存储器104和一个或多个处理器106。按照示例实施例，控制器102还可包括一个或多个输入/输出接口108和一个或多个网络接口110。与控制器102关联的存储器104可包括操作系统112和数据114。存储器还可包括被配置、被编程或者可操作以执行与控制器102关联的过程的一个或多个模块。在某些示例实施例中，存储器可包括执行机构命令和感测模块118。在某些示例实施例中，存储器可包括激励驱动和执行机构阀或叶片位置感测模块120。
按照本发明的示例实施例，图1还示出执行机构驱动和感测电路121以及激励驱动和执行机构阀或叶片位置感测电路123。按照本发明的一个示例实施例，执行机构驱动和感测电路121可包括开关放大器124、滤波组件126、执行机构128、感测和反馈调节电路130。按照一个示例实施例，还可包括模数转换器132。模数转换器可采取压控振荡器(VCO)、逐次近似寄存器转换器(SAR)、Δ-∑转换器或闪速(flash)转换器的形式。在其它示例实施例中，可将反馈转换成数字信号。
按照本发明的一个示例实施例，并且如图1所示，位置感测电路123可包括开关放大器124、可包括LVDT的位置传感器136、感测和反馈调节电路140。按照一个示例实施例，模数转换器142也可包含在位置感测电路123中。模数转换器142可采取压控振荡器(VCO)、逐次近似寄存器转换器(SAR)、Δ-∑转换器或闪速转换器等等的形式。
按照本发明的示例实施例，执行机构128可控制液压流体或油的流动以用于填充或清空缸。缸可包括连接到阀的活塞，并且阀可通过缸中的液压流体的量来控制。位置传感器136可包括可机械链接到阀的衔铁。衔铁可把来自激励线圈的激励信号作为阀的位置的函数耦合到感测线圈，以便指示阀位置。
图2是按照本发明的一个示例实施例的说明性执行机构驱动和位置传感器激励电路200的框图。在一个示例实施例中，电路200可包括控制器/处理器202。控制器/处理器202可向开关功率放大器208提供执行机构参考204。按照一个示例实施例，执行机构参考204可以是DC命令，或者它可以是用于控制开关功率放大器208的脉宽调制信号。
在某些示例实施例中，执行机构216可属于要求双向或单向电流的类型，因此，按照本发明的一个示例实施例，控制器/处理器202还可向开关功率放大器208提供极性信号206，以便控制执行机构216的方向。
按照本发明的一个示例实施例，开关功率放大器208可提供可采取脉宽调制(PWM)信号的形式的开关驱动信号207。PWM驱动信号的一个优点在于，开关功率放大器可生成较少热量，因为输出开关装置(例如，晶体管或场效应装置)处于通或断状态。装置的操作(或通或断)趋向于使装置中的电阻类型热生成减至最小，特别是与其中输出装置可工作在半导通状态的线性功率放大器比较时。
按照本发明的示例实施例，开关功率放大器可产生开关驱动信号207，其中，信号的“接通持续时间”与执行机构参考信号204所提供的命令电流成比例。在本发明的某些示例实施例中，开关功率放大器208驱动信号207的频率可以在大约100kHz的数量级。在本发明的其它示例实施例中，开关功率放大器208可按照开关拓扑所要求的更高或更低频率进行开关。按照示例实施例，开关驱动信号207可由低通滤波器209来滤波，以便产生执行机构电流215。在某些示例实施例中，低通滤波器209可包括一个或多个滤波电感器210、212和一个或多个滤波电容器214。可包含其它滤波组件，以便将执行机构电流的谐波失真保持在指定容限之内。例如，滤波器209可要求小于1％的总谐波失真，并且因此可要求附加滤波电容器214或电感器212。
按照一个示例实施例，可将执行机构电流215提供给执行机构216，并且可感测驱动电流215，用于经由电流感测电阻器218或者类似的电流感测装置反馈给控制器/处理器。其它示例电流感测装置包括霍耳效应电流传感器或者类似的技术。在本发明的一个示例实施例中，执行机构电流215的全部或部分可经过感测电阻器218，并且可在电阻器218两端生成电压降，该电压降可由反馈电路220进一步处理。反馈电路220可包括进一步滤波，以便去除电路的其余部分进行解释时可能成问题的尖峰或其它高频信息。反馈电路220可向模数转换器222提供电流反馈信号221(为了本发明的目的而称为第二反馈)，模数转换器222可向控制器/处理器202提供数字信号223。
图2中还示出与图1所示的激励驱动和位置感测电路123对应的组件框图。按照本发明的示例实施例，控制器/处理器202可提供用于控制开关功率放大器230的激励参考信号232。在一个示例实施例中，激励参考信号232可以是正弦加权PWM信号。在其它示例实施例中，激励参考信号232可以是模拟正弦波，取决于开关功率放大器230的配置。按照本发明的一个示例实施例，开关功率放大器230可产生开关激励信号228，该信号可用于驱动一个或多个位置传感器226上的一个或多个激励线圈。开关激励信号228可耦合到位置传感器226中的一个或多个感测线圈，并且所耦合信号的强度可取决于位置传感器226内的可移动芯子224的位置，可移动芯子224又可耦合到执行机构216。
按照本发明的示例实施例，通过位置传感器226耦合的激励信号228可由反馈电路234进一步处理，以便产生激励信号反馈236。按照本发明的一个示例实施例，激励信号反馈236可由模数转换器240转换成用于控制器/处理器202的数字信号241。
在某些示例实施例中，包括开关功率放大器230的位置传感器激励电路可提供大约7伏特均方根(RMS)和大约3.2千赫的频率的交流激励信号228。其它幅度和频率可按照本发明的示例实施例来生成。在本发明的某些实施例中，多个位置传感器226可例如经由激励总线来利用相同激励信号228，使得单个开关功率放大器230电路可为多个LVDT激励线圈提供激励信号228，由此提高电路200的空间和功率效率。在示例实施例中，由开关功率放大器230所驱动的位置传感器226的最大数量可基于从特定开关功率放大器230可得到的最大额定功率输出来确定，而不必在电路上安装吸热器以供散热。
图3示出按照本发明的另一个示例实施例的定位伺服控制系统300。定位伺服控制系统300可包括伺服位置控制器302。按照本发明的示例实施例，伺服位置控制器302可包括下列项中的一个或多个：数字伺服位置调整器304、一个或多个模数转换器306、位置传感器信号调节模块308、电流调整器310、电流驱动器312、激励控制器314和/或激励驱动器316。伺服位置控制器302可提供用于控制耦合到阀部件324的执行机构318的执行机构开关驱动信号。执行机构318还可与一个或多个位置传感器320、322耦合。按照本发明的一个示例实施例，伺服位置控制器302还可为位置传感器320、322提供开关激励驱动信号。按照本发明的一个示例实施例，位置传感器320、322可响应执行机构318的位置而向伺服位置控制器302提供位置反馈。
图4示出按照本发明的一个示例实施例、具有滞后控制的说明性开关伺服执行机构电路400的示例电路图。与脉宽调制开关电路(其中开关频率是恒定的，但是“接通”持续时间被调整以提供预期平均电流)不同，电路400可经由输出驱动器410来提供“接通”和“断开”开关，但是可与命令参考电压402成比例地调整平均输出驱动电流401，而不一定保持恒定开关频率。按照本发明的示例实施例，电路400可响应模拟命令参考电压402而进行操作，并且输出电流401的调整可由模拟反馈回路来提供，但是可开/关(“接通”和“断开”)输出驱动器410组件，以便使热耗散为最小并且提高效率。
按照一个示例实施例，可在第一运算放大器404的非反相引线上接收参考电压402，第一运算放大器404可经由栅极电阻器406向输出驱动器410的栅极提供开关驱动信号。按照示例实施例，输出驱动器410可以是金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)或者另一种类似的开关装置。当开关装置410被激活(或导通)时，输出驱动电流401可从电源408流经输出驱动器410，流经感测电阻器412，以及流经执行机构418或负载。按照一个示例实施例，围绕第二运算放大器426构建的反馈电路可监测感测电阻器412两端的电压。
按照本发明的示例实施例，并且继续参照图4，反馈回路还可包括滤波电容器420。用于在第二运算放大器426上乘以感测电阻器412两端的电压的增益可通过增益电阻器414、416、422和/或424来设置。按照示例实施例，开关伺服执行机构电路400还可包括反馈延迟电阻器428和反馈延迟电容器440，它们可提供经调节的反馈信号403，以便输入到第一运算放大器404的反相端子。按照本发明的示例实施例，第一运算放大器404可将经调节的反馈信号403电压与参考电压402进行比较，并且基于差异，按照将使差异减小为零的方式来调整第一运算放大器404的占空比。反馈延迟电阻器428和反馈延迟电容器440可使反馈413延迟，由此引入滞后。所产生的输出驱动电流401可以是直流(DC)，其中小三角波形叠加在其上。三角波形可以是输出驱动器410的开关性质的结果。按照本发明的一个示例实施例，所叠加的三角波的幅度可通过增加滤波电容器420的值来减小。在某些实施例中，滤波电容器420可以是大约1微法拉或更大，以便为可以是执行机构的负载418提供平滑输出驱动电流401。
按照本发明的示例实施例，感测电阻器412两端的电压降可基于通过测量感测电阻器412两端的电压降来感测通过执行机构418的驱动电流401。按照一个示例实施例，反馈信号413可经过放大和滤波，以便产生经调节的反馈信号403。在某些实施例中，可通过引入与执行机构418并联的附加并联电容420来对驱动电流以及还有反馈信号413进行滤波。按照本发明的一个示例实施例，经调节的反馈信号403可包括使反馈信号403延迟，并且对反馈信号403进行滤波。在某些实施例中，经调节的反馈信号403可包括修改反馈信号413的时间常数。在某些实施例中，修改时间常数可至少部分基于调整与反馈回路关联的电阻和/或电容。在某些实施例中，经调节的反馈信号413至少部分基于确定通过执行机构418的驱动电流401来确定。
在某些实施例中，开关伺服执行机构电路400可采用双(正和负)电源来修改，以便提供输出驱动电流401的双向控制。
图5示出按照本发明的一个示例实施例的双向电流开关电路500。示例电路500可响应第一开关控制信号502和/或第二开关控制信号520而为负载512提供双向电流。在示例实施例中，第一开关控制信号502和/或第二开关控制信号520可包括脉宽调制信号。在示例实施例中，负载512可以是执行机构，例如图3中的318。在本发明的示例实施例中，第一开关控制信号502和第二开关控制信号520会经过协调，使得第一开关装置508和第二开关装置526不会同时都闭合。
在一个示例实施例中，当第一开关控制信号502电压大于第一电流反馈信号504电压时，正电流538可经由正电流通路534提供给负载512。在某些实施例中，第一运算放大器506(或者例如比较器)可用于提供用来控制第一开关装置508的开关逻辑或电流，这取决于对第一运算放大器506的输入电压502、504。按照一个示例实施例，当第一开关装置508处于闭合状态时，来自正电压电源509的电流538可流经正电流通路534，并且经由感测电阻器510流经负载512。在一个示例实施例中，流经感测电阻器510的电流可引起感测电阻器510两端的电压降，并且电压降可被测量并且用于反馈。例如，在本发明的一个实施例中，第一电流反馈信号504可基于对第一差动运算放大器514的差动输入端子所呈现的电压降。在本发明的一个示例实施例中，第一差动运算放大器514的输出可例如由第一滤波电阻器516和第一滤波电容器518来滤波，从而产生第一电流反馈信号504，用于输入到第一运算放大器506。
在一种相似布置中，并且按照本发明的一个示例实施例，当第二开关控制信号520电压大于第二电流反馈信号522电压时，负电流540可经由负电流通路536提供给负载512。在某些实施例中，第二运算放大器524(或者例如比较器)可用于提供用来控制第二开关装置526的开关逻辑或电流，这取决于对第二运算放大器524的输入电压520、522。按照一个示例实施例，当第二开关装置526处于闭合状态时，来自负电压电源527的电流540可流经负电流通路536，并且经由负载512流经感测电阻器510。在一个示例实施例中，流经感测电阻器510的电流可引起感测电阻器510两端的电压降，并且电压降可被测量并且用于反馈。例如，在本发明的一个实施例中，第二电流反馈信号522可基于对第二差动运算放大器528的差动输入端子呈现的电压降。在本发明的一个示例实施例中，第二差动运算放大器528的输出可例如由第二滤波电阻器530和第二滤波电容器532来滤波，从而产生第二电流反馈信号522，用于输入到第二运算放大器524。
在某些实施例中，负载512可包括附加滤波组件，包括诸如电容器、电感器、电阻器之类的无源组件。在某些实施例中，负载512可包括有源滤波组件。按照本发明的示例实施例，双向电流开关电路500可用于控制执行机构中的动作的极性(或方向)。在本发明的一个示例实施例中，第一开关控制信号502和/或第二开关控制信号可包括可用于控制执行机构的速度或力量的脉宽调制(PWM)信号。按照示例实施例，正电流通路534和负电流通路536可互斥地设置，以便避免使正电压电源509与负电压电源527短接。
在本发明的某些实施例中，并且参照图5的双电源配置，操纵一个或多个开关装置508、526以建立至少一个正电流通路534和/或至少一个负电流通路536包括：协调至少两个开关508、526，其中开关508、526中的至少一个处于开路状态，以便避免使电源509、527短路。按照本发明的示例实施例，两个或更多开关装置508、526可用于控制通过执行机构负载512的电流，并且在执行机构的操作期间，开关508、526中的至少一个可处于开路状态，以便避免使电源509、527短路。本发明的某些实施例可包括控制器，控制器可配置成通过协调至少第一开关装置508和第二开关装置526以可开关方式控制电流538、540。按照示例实施例，开关装置508、526中的至少一个处于开路状态，并且装置508、526中的至少一个可操作以至少部分基于脉宽调制来控制驱动电流538、540。在某些实施例中，控制器可配置成通过协调至少第一开关装置508和第二开关装置526以可开关方式控制电流538、540。在一个示例实施例中，开关装置508、526中的至少一个处于开路状态，并且其中装置508、526中的至少一个可操作以至少部分基于脉宽调制来控制驱动电流538、540。
按照本发明的某些实施例，并且参照图5或图6，电流538、540、617、619可由与至少一个正电流通路543、620或者至少一个负电流通路536、622关联的至少一个开关508、526、610、612、614、616来控制。在某些实施例中，电流538、540、617、619可使用脉宽调制来控制。在一个示例实施例中，可操纵一个或多个装置508、526、610、612、614、616来建立至少一个正电流通路534、620和至少一个负电流通路536、622，使得电流通路互斥。在某些实施例中，互斥电流通路534、536、620、622可通过执行机构512、618来完成。按照示例实施例，如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)之类的两个或更多开关装置508、526、610、612、614、616可用于控制双向电流。按照本发明的其它示例实施例，其它各种半导体和/或固态开关装置可用作开关装置508、526、610、612、614、616。在某些实施例中，续流二极管、电容器、电感器和其它组件可被包含并且与开关装置关联。
按照本发明的示例实施例，并且参照图6，正和/或负电流617、619可通过下列步骤来控制：协调采取H桥配置的至少四个开关610、612、614、616，使得四个开关中的至少两个处于开路状态，而另外两个开关中的至少一个至少部分基于脉宽调制来控制电流。按照本发明的某些实施例，正电流通路620可包括第一开关装置610和第四开关装置616，而负电流通路622可包括第二开关装置614和第三开关装置612。在某些实施例中，控制器102可配置成通过控制第一开关装置610或者第四开关装置616来控制正驱动电流619。在某些实施例中，控制器还可配置成通过控制第二开关装置614或者第三开关装置612来控制负驱动电流617。在某些实施例中，第一开关装置610和第三开关装置612的导通状态互斥，第二开关装置614和第四开关装置616的导通状态互斥。
本发明的某些实施例可包括控制器，控制器可配置成通过协调至少第一开关装置610、第二开关装置614、第三开关装置612和第四开关装置616以可开关方式控制电流617、619。在本发明的示例实施例中，四个开关装置610、612、614、616中的至少两个可处于开路状态，而其余两个开关装置中的至少一个可操作以至少部分基于脉宽调制来控制驱动电流617、619。在某些实施例中，电流可流经可包括第一开关装置610和第四开关装置616的正电流通路620。在某些实施例中，电流可流经可包括第二开关装置614和第三开关装置612的负电流通路622。
本发明的实施例提供可包括第一开关装置610和第四开关装置616的正电流通路620。本发明的实施例可包括其中可包含第二开关装置614和第三开关装置612的负电流通路622。按照一个示例实施例，控制器可配置成通过控制第一开关装置610或者第四开关装置616来控制正驱动电流619。按照一个示例实施例，控制器可配置成通过控制第二开关装置614或者第三开关装置612来控制负驱动电流617。按照本发明的示例实施例，第一开关装置610和第三开关装置612的导通状态互斥，而第二开关装置614和第四开关装置616的导通状态互斥。
图6示出按照本发明的一个示例实施例的说明性H桥的电路图。按照本发明的示例实施例，电压源602可用于经由第一开关装置610、第二开关装置612、第三开关装置614和/或第四开关装置616的组合来提供通过负载618(它可以是执行机构、例如，如图3的318中)的电流。根据本发明的示例实施例，第一开关装置610的状态可通过第一开关驱动信号604来控制，而第三开关装置614的状态可通过第二开关驱动信号606来控制。按照本发明的一个示例实施例，第三开关装置612和第四开关装置616的状态可通过方向/极性信号608和反相器609来控制。应当显而易见，极性控制信号608和反相器609可施加到第一和第二开关装置(610、614)，而驱动信号(604、606)可施加到第三和第四开关装置(612、616)。因此，按照本发明的另一个示例实施例，第一开关装置610和第二开关装置612的状态可通过方向/极性信号(例如608)和反相器(例如609)来控制。因此，在相关示例实施例中，第三开关装置612可通过驱动信号(例如604)来控制。同样，开关装置616可改为通过驱动信号(例如606)来控制。在本发明的其它示例实施例中，分开的各个开关驱动信号可用于控制开关装置(610、612、614、616)中的每一个。
在本发明的某些示例实施例中，开关装置对(610和616)或(614和612)的导通状态可用于控制通过负载618的电流的方向。在某些实施例中，可采取措施来确保第三开关装置612从不与第一开关装置610同时导通，并且类似地，第二开关装置614和第四开关装置616不应当同时处于导通状态。
图6示出在某些实施例中可利用如以上参照图5所述的PWM开关概念来实现执行机构的双向控制的H桥电路拓扑。下面参照图7和图8来论述这个PWM控制实施例的附加描述。按照示例实施例，图6的H桥电路拓扑还可利用滞后开关概念，如以上参照图4所述。例如，图6中的第一开关装置610和第二开关装置614可包括图4的组件的部分或全部，其中图6的开关装置610、614对应于图4的输出驱动器410。对图2尝试这个概念，应当显而易见，图2的方向/极性控制206可对应于图6的方向/极性信号608。按照本发明的实施例，H桥电路拓扑还可适用于其它滞后控制和脉宽调制开关装置和电路，如前面参照图2和图3所述。
按照一个示例实施例，仅Q脉宽调制(PWM)控制可用于控制用于驱动如图6中的执行机构618的电流。按照一个示例实施例，可通过闭合第四开关装置616以规定电流极性来控制正电流619通过执行机构618。正电流619的幅值可经由第一开关装置610来控制。在一个示例实施例中，正电流619可通过作为图7所示的仅Q PWM的函数接通和断开第一开关装置610来控制。在本发明的一个示例实施例中，第二开关装置614和第三开关装置612可在正电流619被命令时始终保持为开路状态。
类似的方式可用于控制负电流617通过执行机构618。例如并且按照一个示例实施例，第三开关装置612可保持闭合以规定电流极性，同时第二开关装置614经由仅nQ PWM(如图8所示)接通和断开，以便控制负电流617的幅值。在本发明的一个示例实施例中，第一开关装置610和第四开关装置616可在负电流617被命令时始终保持为开路状态。
参照图5并且按照一个示例实施例，仅Q PWM控制(如图7所示)可用于接通和断开开关装置508，以便控制正电流538通过执行机构512。在其中建立正电流534通路的这个实施例中，开关装置540可保持为开路状态。
同样，在图5中，对于负电流536，按照一个示例实施例，仅nQPWM(如图8所示)可用于接通和断开开关装置526，以便控制负电流540。对于这个示例实施例，开关装置508可保持为开路状态。
按照本发明的示例实施例，通过执行机构618的双向驱动电流617、619可包括操纵和/或协调一个或多个装置610、612、614、616，以便建立通过执行机构618的至少一个正电流通路620和至少一个负电流通路622。按照示例实施例，可提供至少基于与执行机构618关联的电流617、619的反馈(如图4中的403)，并且通过执行机构618的电流617、619可至少部分基于反馈(如图4中的403)来控制。按照本发明的示例实施例，执行机构电流617、619可基于反馈(如图4中的403)和参考信号(如图4中的402)的比较来控制。在某些实施例中，控制所述电流617、619还可包括协调至少四个开关装置610、612、614、616，其中四个开关装置中的至少两个处于开路状态，而另外两个开关中的至少一个至少部分基于处于闭合状态的时间的百分比来控制电流。在某些示例实施例中，电流617、619可通过控制与至少一个正电流通路620或者至少一个负电流通路622关联的至少一个开关来控制。在本发明的某些实施例中，可操纵一个或多个装置610、612、614、616来建立至少一个正电流通路620和至少一个负电流通路622。在一个示例实施例中，两个互斥电流通路可采用执行机构618来桥接。按照本发明的某些示例实施例，控制电流617、619可通过使用如图4所示的滞后控制来实现。
本发明的某些示例实施例可包括用于控制双向驱动电流617、619的系统。该系统可包括执行机构618、电压源602、通过执行机构618的至少一个正电流通路620和至少一个负电流通路622以及控制器(如图1中的102)，控制器配置成至少部分基于与执行机构618关联的反馈(如图4中的403)来操纵电流通路620、622和控制电流617、619。在某些实施例中，控制器(如图1中的102)还配置成基于反馈(如图4中的403)和参考信号(如图4中的402)的比较来操纵电流通路620、622以及控制电流617、619。在某些示例实施例中，正电流通路620包括第一开关装置610和第四开关装置616，而负电流通路622包括第二开关装置614和第三开关装置612。在某些示例实施例中，控制器(如图1中的102)还配置成通过控制第一开关装置610或者第四开关装置616来控制正驱动电流619，并且控制器(如图1中的102)还配置成通过控制第二开关装置614或者第三开关装置612来控制负驱动电流617。
按照某些示例实施例，控制器(如图1中的102)还配置成控制开关装置610、612、614、616的导通状态。在某些示例实施例中，第一开关装置610和第三开关装置612的导通状态互斥，而且第二开关装置614和第四开关装置616的导通状态互斥。在某些示例实施例中，控制器(如图1中的102)还配置成通过协调至少第一开关装置610、第二开关装置614、第三开关装置612和第四开关装置616以可开关方式控制电流617、619。按照示例实施例，四个开关装置610、612、614、616中的至少两个处于开路状态，而其余两个开关装置中的至少一个可操作以至少部分基于处于闭合状态的时间的百分比来控制驱动电流617、619。在某些示例实施例中，控制器(102)还配置成至少部分基于如图4所示的滞后控制来控制电流617、619。
按照一个示例实施例，如以上参照图4所述的滞后控制可用于控制用于驱动执行机构618的电流。例如，正电流619可通过闭合第四开关装置616以规定电流极性来控制。正电流619的幅值可经由第一开关装置610来控制。在一个示例实施例中，正电流619可通过作为如以上参照图4所述的滞后控制回路动作的函数接通和断开第一开关装置610来控制。在本发明的一个示例实施例中，第二开关装置614和第三开关装置612可在正电流619由滞后控制回路命令时始终保持为开路状态。
类似的方式可用于控制负电流617通过执行机构618。例如并且按照一个示例实施例，第三开关装置612可保持闭合以规定电流极性，同时第二开关装置614经由滞后控制回路动作来接通和断开，以便控制负电流617的幅值。在本发明的一个示例实施例中，第一开关装置610和第四开关装置616可在负电流617被命令时始终保持为开路状态。
按照某些示例实施例，并且继续参照图6，提供一种用于控制通过执行机构618的双向驱动电流617、619的电路。该电路可包括通过执行机构618的至少一个正电流通路620和至少一个负电流通路622以及控制器(如图1中的102)，所述控制器配置成至少部分基于与执行机构618关联的反馈(如图4中的403)来操纵电流通路620、622和控制电流617、619。按照示例实施例，控制器(如图1中的102)还可配置成基于反馈和参考信号的比较来操纵电流通路620、622以及控制电流617、619。在某些示例实施例中，正电流通路620可包括第一开关装置610和第四开关装置616，而负电流通路622可包括第二开关装置614和第三开关装置612。
按照某些示例实施例，控制器(如图1中的102)还可配置成通过控制第一开关装置610或者第四开关装置616来控制正驱动电流619，并且控制器还可配置成通过控制第二开关装置614或者第三开关装置612来控制负驱动电流617。在某些示例实施例中，控制器(如图1中的102)还可配置成控制开关装置610、612、614、616的导通状态。在本发明的某些实施例中，第一开关装置610和第三开关装置612的导通状态互斥，而第二开关装置614和第四开关装置616的导通状态互斥。按照本发明的某些实施例，控制器102还可配置成通过下列步骤来控制驱动电流617、619：协调开关装置610、612、614、616，四个开关装置610、612、614、616中的至少两个处于开路状态，而另外两个开关装置中的至少一个可操作以至少部分基于处于闭合状态的时间的百分比来控制电流617、619。
图7和图8分别示出按照本发明的示例实施例的正电流开关控制700和负电流开关控制800的示例时间图。这些时间图的示例实施例可应用于本发明的仅Q脉宽调制(PWM)控制实施例。按照本发明的实施例，这些示例时间图可适用于以上针对图5的执行机构双向电流开关电路500和/或图6的H桥电路600所述的实施例。这些附图表示作为时间的函数的串联的两个开关装置的示例开关状态(通或断)。所示的开关状态可为执行机构(如图3中的318)提供可重新配置的导通通路，以便控制极性和平均驱动电流，极性和平均驱动电流又可用于控制相应动作方向以及控制执行机构的速度或力量。
按照一个示例实施例并且如图7所示，开关装置可按照仅QPWM开关装置状态来控制。例如，第一开关装置(比如H桥的一个分支、如图6中的620中的610，或者图5的第一开关508中)可按照作为时间的函数的第一开关状态702来控制。图7还示出第二开关装置(比如H桥的相同分支、如图6中的620中的616)的开关装置状态704。按照一个示例实施例，第二开关装置状态704在沿一个方向驱动执行机构时可以是稳定“接通”，并且因此，这个特征使本发明不同于其中第二开关装置通常被PWM开关的传统PWM开关。
按照本发明的示例实施例，第一开关装置状态702的占空比可根据需要来调整，以便提供通过执行机构的预期平均电流。按照本发明的示例实施例，当开关装置配置成路由正电流(如图6中的619)通过执行机构(比如618)(经由开关装置，比如图6中的610和616)时，H桥的另一个分支中的开关装置(比如图6中的614和612)可处于开路状态，以便避免使电源短接。
图8示出仅nQ PWM负电流开关状态800的类似示例时间图。按照一个示例实施例，第一(负电流)开关装置(比如H桥的一个分支、如图6中的622中的614，或者图5的第二开关装置526中)可按照作为时间的函数的第一负开关状态804来控制。图8还示出第二(负电流)开关装置(比如H桥的相同支路、如图6中的622中的612)的第二负开关装置状态802。按照一个示例实施例，第二开关装置状态802在沿一个方向驱动执行机构时可以是稳定“接通”，并且因此，这个特征使本发明不同于其中第二开关装置通常被PWM开/关的传统PWM开/关。
按照本发明的示例实施例，第一负开关装置状态804的占空比可根据需要来调整，以便提供通过执行机构的预期平均负电流。按照本发明的示例实施例，当开关装置配置成路由负电流(如图6中的617)通过执行机构(如618)(经由开关装置、如图6中的612和614)时，H桥的另一个分支中的开关装置(如图6中的610和616)可处于开路状态，以便避免使电源短接。
现在参照图9的流程图来描述用于控制执行机构的示例方法900。该方法在框902开始，其中按照本发明的一个示例实施例，生成参考信号。在框904并且按照本发明的一个示例实施例，至少部分基于参考信号采用开关驱动信号来操纵执行机构。在框906并且按照一个示例实施例，生成开关激励信号。在框908并且按照一个示例实施例，至少部分基于与开关激励信号关联的反馈来控制参考。方法900在框908之后结束。
现在参照图10的流程图来描述用于控制执行机构驱动电流的示例方法1000。该方法在框1002开始，其中按照本发明的一个示例实施例，该方法可包括接收参考信号。在框1004，该方法可包括至少部分基于驱动电流来确定反馈信号。在框1006，该方法可包括至少部分基于反馈信号来确定经调节的反馈信号。在框1008，该方法可包括将参考信号与经调节的反馈信号进行比较。在框1010，该方法可包括基于参考信号和经调节的反馈信号的比较来控制驱动电流。方法1000在框1010之后结束。
现在参照图11的流程图来描述用于控制通过执行机构的双向驱动电流的示例方法1100。该方法在框1101开始，其中按照本发明的一个示例实施例，该方法可包括接收方向控制信号。在框1102，该方法可包括至少部分基于方向控制来操纵一个或多个装置，以便建立通过执行机构的至少一个可开关正电流通路和至少一个可开关负电流通路。在框1104，该方法可包括至少基于与执行机构关联的电流来提供反馈。而且，在框1106，该方法可包括至少部分基于反馈来控制电流。方法1100在框1106之后结束。
现在参照图12的流程图来描述用于控制执行机构驱动电流的示例方法1200。该方法在框1201开始，其中按照本发明的一个示例实施例，该方法可包括接收方向控制信号。在框1202，该方法可包括至少部分基于方向控制信号来操纵一个或多个装置，以便建立通过执行机构的至少一个可开关正电流通路和至少一个可开关负电流通路。在框1204并且按照本发明的一个示例实施例，该方法可包括至少基于与执行机构关联的电流来提供反馈。在框1206，该方法可包括至少部分基于反馈或者基于反馈与脉宽调制信号的比较来控制电流。方法1200在框1206之后结束。
现在参照图13的流程图来描述用于控制通过执行机构的双向驱动电流的示例方法1300。该方法在框1302开始，其中按照本发明的一个示例实施例，该方法可包括接收参考信号。在框1304，该方法可包括至少基于与执行机构关联的电流来确定反馈信号。在框1306，该方法可包括基于参考信号和经调节的反馈信号的比较来控制驱动电流。在框1308，该方法可包括经由滞后控制来操纵一个或多个装置，以便建立通过执行机构的至少一个正电流通路和至少一个负电流通路。方法1300在框1308之后结束。
现在参照图14的流程图来描述用于控制通过执行机构的双向驱动电流的示例方法1400。该方法在框1402开始，其中按照本发明的一个示例实施例，该方法可包括接收参考信号。在框1404，该方法可包括至少基于与执行机构关联的电流来确定反馈信号。在框1406，该方法可包括基于参考信号和经调节的反馈信号的比较来控制驱动电流。在框1408，该方法可包括经由脉宽调制控制来操纵一个或多个装置，以便建立通过执行机构的至少一个正电流通路和至少一个负电流通路。方法1400在框1408之后结束。
因此，本发明的示例实施例能够提供如下技术效果：创建以提高的效率来提供伺服执行机构控制的某些系统、方法和设备。本发明的示例实施例能够提供如下进一步的技术效果：提供用于减少伺服执行机构驱动器或激励信号驱动器所生成的热量的系统、方法和设备。本发明的示例实施例能够提供如下进一步的技术效果：提供用于消除吸热器或者减小传统伺服执行机构驱动器中所需的吸热器尺寸的系统、方法和设备。本发明的示例实施例能够提供如下的进一步技术效果：提供用于减小与伺服执行机构及其驱动电子器件关联的电路、电路板和/或面板的尺寸或占用面积的系统、方法和设备。
在本发明的示例实施例中，控制器系统100、执行机构驱动和位置传感器激励电路200和/或定位控制系统300可包括被执行以便于任何操作的任何数量的软件应用。
在示例实施例中，一个或多个I/O接口可便于控制器系统100、执行机构驱动和位置传感器激励电路200和/或定位控制系统300以及一个或多个输入/输出装置之间的通信。例如，通用串行总线端口、串行端口、盘驱动器、CD-ROM驱动器和/或诸如显示器、键盘、小键盘、鼠标、控制面板、触摸屏显示器、麦克风等的一个或多个用户接口装置可便于用户与控制器系统100、执行机构驱动和位置传感器激励电路200和/或定位控制系统300交互。一个或多个I/O接口可用于接收或收集来自各种各样的输入装置的数据和/或用户指令。所接收的数据在本发明的各种实施例中可按照需要由一个或多个计算机处理器来处理，和/或存储在一个或多个存储器装置中。
一个或多个网络接口可便于控制器系统100、执行机构驱动和位置传感器激励电路200和/或定位控制系统300输入和输出连接到一个或多个适当网络和/或连接；例如便于与和系统关联的任何数量的传感器的通信的连接。一个或多个网络接口还可便于连接到一个或多个适当网络；例如局域网、广域网、因特网、蜂窝网络、射频网络、BluetoothTM使能网络、Wi-FiTM使能网络、基于卫星的网络、任何有线网络、任何无线网络等，用于与外部装置和/或系统进行通信。
根据需要，本发明的实施例可包括控制器系统100、执行机构驱动和位置传感器激励电路200和/或定位控制系统300，其中具有如图1、图2和图3中所示的或多或少的组件。
以上参照按照本发明的示例实施例的系统、方法、设备和/或计算机程序产品的框图和流程图描述了本发明。大家会理解，框图和流程图的一个或多个框以及框图和流程图中的框的组合分别可通过计算机可执行程序指令来实现。同样，按照本发明的一些实施例，框图和流程图的某些框可以不一定需要按所呈现的顺序来执行，或者可以不一定需要完全执行。
这些计算机可执行程序指令可加载到通用计算机、专用计算机、处理器或者其它可编程数据处理设备上以产生特定机器，使得在计算机、处理器或者其它可编程数据处理设备上执行的指令创建用于实现流程图的一个或多个框中指定的一个或多个功能的部件。这些计算机程序指令还可存储在计算机可读存储器中，它们可指导计算机或其它可编程数据处理设备以特定方式起作用，使得计算机可读存储器中存储的指令产生一种制品，其中包括实现流程图的一个或多个框中指定的一个或多个功能的指令部件。作为一个示例，本发明的实施例可提供计算机程序产品，包括计算机可用介质，其中包含计算机可读程序代码或程序指令，所述计算机可读程序代码适合被执行以实现流程图的一个或多个框中指定的一个或多个功能。计算机程序指令还可被加载到计算机或者其它可编程数据处理设备上，从而使一系列操作单元或步骤在计算机或其它可编程设备上执行，从而产生计算机实现的过程，使得在计算机或其它可编程设备上执行的指令提供用于实现流程图的一个或多个框中指定的功能的单元或步骤。
因此，框图和流程图的框支持用于执行指定功能的部件的组合、用于执行指定功能的单元或步骤的组合、以及用于执行指定功能的程序指令部件。大家还会理解，框图和流程图的各框以及框图和流程图中的框的组合可通过执行指定功能、单元或步骤的基于硬件的专用计算机系统或者专用硬件和计算机指令的组合来实现。
虽然结合当前被认为最实际的内容和各种实施例已经描述了本发明，但是要理解，本发明并不局限于所公开的实施例，相反，它意在涵盖包含于所附权利要求的范围之内的各种修改和等效布置。虽然本文中采用具体术语，但是它们仅以一般性和描述性意义来使用，而不是用于限制的目的。
本书面描述使用示例来公开本发明，其中包括最佳模式，并且还使本领域的技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的可专利范围在权利要求中定义，并且可包括本领域的技术人员想到的其它示例。如果这类其它示例具有与权利要求的文字语言完全相同的结构单元，或者如果它们包括具有与权利要求的文字语言的非实质差异的等效结构单元，则它们应当是处于权利要求的范围之内。
配件表
100 控制器系统
102 控制器
104 存储器
106 (一个或多个)处理器
108 (一个或多个)输入/输出接口
110 (一个或多个)网络接口
112 操作系统
114 数据
118 执行机构命令和感测模块
120 激励驱动和执行机构位置感测模块
121 执行机构驱动和感测电路
123 激励驱动和执行机构位置感测电路
124 执行机构开关放大器
126 滤波
128 执行机构
130 感测和反馈调节
132 模数转换器(可以是压控振荡器)
134 激励驱动开关放大器
136 位置传感器(LVTD/RVDT)
140 感测和反馈调节
142 模数转换器(可以是压控振荡器)
200 执行机构驱动和位置传感器激励电路
202 控制器/处理器
204 执行机构参考或脉宽调制信号
206 极性信号
207 开关驱动信号
208 开关功率放大器
209 滤波器
210 第一滤波电感器
212 第二滤波电感器
214 滤波电容器
215 执行机构电流
216 执行机构
218 电流感测电阻器
220 反馈电路
221 电流反馈(第二反馈)
222 A/D转换器
223 数字信号
224 位置传感器可移动芯子
226 位置传感器(LVDT、RVDT)
228 开关激励信号
230 开关功率放大器
232 激励参考信号
234 反馈电路
236 激励信号反馈
240 A/D转换器
241 数字信号
300 定位控制系统
302 伺服位置控制
304 数字伺服位置调整器(微处理器)
306 模数转换器
308 位置传感器反馈调节
310 电流调整器
312 用于执行机构的电流驱动器
314 激励控制
316 激励驱动器
318 执行机构
320 位置传感器1(LVDT1)
322 位置传感器2(LVDT2)
324 阀部件
400 具有滞后控制的开关伺服执行机构电路
401 输出驱动器电流
402 参考信号
403 经调节的反馈信号
404 第一运算放大器
406 输出驱动器栅极电阻器
408 电源
410 电流控制装置(输出驱动器(可以是MOSFET或类似器件))
412 感测电阻器
413 反馈信号驱动电流感测信号
414 第一反馈电阻器
416 第二反馈电阻器
418 负载
420 滤波电容器
422 偏置电阻器
424 增益电阻器
428 反馈延迟电阻器
430 反馈延迟电容器
432 地
500 双向电流开关电路
502 第一开关控制信号(PWM参考信号)
504 第一电流反馈信号
506 第一运算放大器
508 第一开关装置
509 Vcc(正电压电源)
510 感测电阻器
511 地
512 负载和滤波器
514 第一差动放大器
516 第一滤波电阻器
518 第一滤波电容器
520 第二开关控制信号(PWM参考信号)
522 第二电流反馈信号
524 第二运算放大器
526 第二开关装置
527 -Vee(负电压电源)
528 第二差动放大器
530 第二滤波电阻器
532 第二滤波电容器
534 正电流通路
536 负电流通路
538 正电流
540 负电流
600 H桥
602 电源
604 第一开关驱动信号
606 第二开关驱动信号
608 方向/极性信号
609 反相器
610 第一开关装置
612 第三开关装置
614 第二开关装置
616 第四开关装置
617 负驱动电流
618 负载
619 正驱动电流
620 正电流通路
622 负电流通路
700 正电流开关状态
702 第一开关装置状态
704 第二开关装置状态(稳定接通)
706 传统H桥支路第二开关装置状态(供比较)
800 负电流开关状态
802 第二负开关装置状态(稳定接通)
804 第一负开关装置状态
806 传统H桥支路第二开关装置状态(供比较)
900 方法
902 框
904 框
906 框
908 框
910 框
1000 方法
1002 框
1004 框
1006 框
1008 框
1010 框
1100 方法
1102 框
1104 框
1106 框
1108 框
1200 方法
1202 框
1204 框
1206 框
1208 框
Claims (10)
1.一种用于控制执行机构驱动电流(401)的方法，包括：
接收参考信号(402)；
至少部分基于所述驱动电流(401)来确定反馈信号(413)；
至少部分基于所述反馈信号(413)来确定经调节的反馈信号(403)；
将所述参考信号(402)与所述经调节的反馈信号(403)进行比较；以及
基于所述参考信号(402)与所述经调节的反馈信号(403)的比较来控制所述驱动电流(401)。
2.如权利要求1所述的方法，其中，确定所述反馈信号(413)包括通过测量电压降来感测通过所述执行机构(418)的驱动电流(401)。
3.如权利要求1所述的方法，其中，确定经调节的反馈信号(403)包括向所述执行机构(418)增加并联电容(420)。
4.如权利要求1所述的方法，其中，确定经调节的反馈信号(403)包括放大所述反馈信号(413)。
5.如权利要求1所述的方法，其中，确定经调节的反馈信号(403)包括使所述反馈信号(403)延迟并且对所述反馈信号(403)进行滤波，其中确定经调节的反馈信号(403)还至少部分基于经滤波的反馈信号。
6.如权利要求1所述的方法，其中，确定经调节的反馈信号(403)包括修改所述反馈信号的时间常数。
7.如权利要求6所述的方法，其中，修改所述时间常数至少部分基于电阻和电容。
8.一种用于控制驱动电流(401)的系统，包括：
执行机构(418)；
电流控制装置(410)，与所述执行机构(418)进行通信并且配置成向所述执行机构(418)提供驱动电流(401)；以及
电路(400)，与所述执行机构(418)和所述电流控制装置(410)进行通信，并且配置成：
接收参考信号(402)；
至少部分基于所述驱动电流(401)来确定反馈信号(413)；
至少部分基于所述反馈信号(413)来确定经调节的反馈信号(403)；
将所述参考信号(402)与所述经调节的反馈信号(403)进行比较；以及
基于所述参考信号(402)与所述经调节的反馈信号(403)的比较来操纵所述电流控制装置(410)。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述经调节的反馈信号至少部分基于确定通过所述执行机构(418)的驱动电流(401)来确定。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述驱动电流(401)通过测量串联感测电阻器(412)两端的电压降来确定。
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