CN111969929A - 一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于电流监测以基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统及控制方法，包括：控制模块、供电调节模块和电流监测模块，所述供电调节模块接收所述控制模块的输出控制，以根据负载工作状态，自动控制满足负载稳定性的控制信号，通过所述控制信号调节供电调节模块的输出；所述供电调节模块包括比较输出单元、负载状态切换单元和输出单元，所述比较输出单元用于接收所述控制模块的第一输出端的第一控制信号以及输出单元的反馈的信号，发送比较输出信号给所述负载状态切换单元，所述负载状态切换单元根据负载状态，进行匹配负载状态的自动供电控制，并将匹配后的负载状态控制信号发送给所述输出单元，所述输出单元连接负载，所述电流监测模块连接所述控制模块的输入输出接口，所述电流监测模块连接所述输出单元以监测输出单元的电流状态；所述控制模块包括控制单元、接收单元和输出控制单元。

Description

一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统及控制 方法

技术领域

本发明属于自动控制技术领域，特别涉及一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统及控制方法。

背景技术

现有技术中，自动控制已在各种工业中进行应用，尤其是各种工厂或自动化生成车间中，通过自动控制电机的运转，实现工业自动化生产，然后，在电机生产运转中，会因为生产时不同对象而产生负载荷载量不同，如何满足不同荷载量时，快速自动控制电机负载稳定运行，自动控制实现提高负载稳定性的要求，这是在工业自动化生产中的一个研究的重点。

发明内容

本发明公开了一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，包括：控制模块、供电调节模块和电流监测模块，所述供电调节模块接收所述控制模块的输出控制，以根据负载工作状态，自动控制满足负载稳定性的控制信号，通过所述控制信号调节供电调节模块的输出；所述供电调节模块包括比较输出单元、负载状态切换单元和输出单元，所述比较输出单元用于接收所述控制模块的第一输出端的第一控制信号以及输出单元的反馈的信号，发送比较输出信号给所述负载状态切换单元，所述负载状态切换单元根据负载状态，进行匹配负载状态的自动供电控制，并将匹配后的负载状态控制信号发送给所述输出单元，所述输出单元连接负载，所述电流监测模块连接所述控制模块的输入输出接口，所述电流监测模块连接所述输出单元以监测输出单元的电流状态；所述控制模块包括控制单元、接收单元和输出控制单元。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述比较输出单元包括开关管M1-M12、电流源I1，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源VIN1，所述开关管M1的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M1的可控端和所述电流源I1的第一端，所述电流源I1的第二端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端、开关管M4的第一非可控端，开关管M2的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第二非可控端、开关管M12的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制模块的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M4的可控端电阻R1和电阻R2的连接端；开关管M5-M6的第一非可控端连接输入电源VIN1,开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M11的可控端和开关管M12的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端，开关管M9的第二非可控端连接开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端，开关管M11的第二非可控端接地；开关管M6的第二非可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端、开关管M14的可控端和开关管M15的可控端，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端，开关管M12的第二非可控端接地。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述负载状态切换单元包括：开关管M13-M21、电流源I2，所述开关管M13的第一非可控端连接所述输入电源VIN1，开关管M13的可控端连接所述控制模块的第二输出端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端和开关管M20的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M16的第一非可控端、开关管M16的可控端、开关管M17的可控端和开关管M29的可控端，开关管M16的第二非可控端接地；所述开关管M18的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M18的可控端连接开关管M19的可控端，开关管M18的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端连接开关管M21的可控端和电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地；所述开关管M19的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M19的第二非可控端连接开关管M22的可控端、开关管M21的第一非可控端、开关管M20的第二非可控端和开关管M17的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M15的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端接地；开关管M20的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M20的可控端连接开关管M13的第二非可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端接地。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述输出单元包括：开关管M22-M31、电容C1-C3和电阻R1-R3，所述电阻R2为可调电阻；所述开关管M22的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端、开关管M27的第一非可控端、开关管M27的可控端和开关管M28的可控端，电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地，所述电阻R2为可调电阻，开关管M27的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M27的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M25的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的第二非可控端接地；开关管M24的第二非可控端连接电容C1的一端、电容C2的一端和开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M25-M26的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M25的第二非可控端连接电容C1的另一端、开关管M30的第一非可控端、电容C3的一端和开关管M31的可控端，开关管M30的可控端连接所述控制模块的第三输出端，开关管M30的第二非可控端接地，电容C2的另一端连接电阻R3的一端，开关管M26的第二非可控端连接电容C3的另一端、电阻R3的另一端、开关管M31的第一非可控端和输出端Vout，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M24的第二非可控端。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述电流监测模块包括：开关管M32-M36、电流源I3-I4，所述开关管M32的第一非可控端连接输出电源VIN1，开关管M32的可控端连接所述控制模块的输入输出接口，开关管M32的第二非可控端连接开关管M32的可控端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二非可控端连接开关管M34的第二非可控端和开关管M36的第一非可控端，电流源I3和电流源I4的第一端连接输入电源VIN1，电流源I3的第二端连接开关管M34的第一非可控端、开关管M34的可控端和开关管M35的可控端，开关管M33的可控端连接开关管M35的第一非可控端，开关管M35的第二非可控端连接开关管M26的第一非可控端，开关管M36的第二非可控端连接开关管没6的第二非可控端，开关管M36的可控端连接开关管M26的可控端。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述输入电源VIN1和输入电源VIN2之间设置有DC/DC变换器，能够根据所述控制模块的控制，实现双向直流变换。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，当所述电流监测模块检测到电流值超过第一电流阈值时，判断此时负载为第一负载状态时，控制开关管M18-M19、M15、M21处于导通状态，当所述电流监测模块电流监测模块检测到电流值超过第二电流阈值时，判断此时负载为第二负载状态时，控制开关管M13-M14、M16-M17、M20处于导通状态，所述第二负载状态比所述第一负载状态载荷量大，通过不同的负载荷载量，进行不同的供电自动控制，提高负载稳定性。

一种如前述任意一项所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统的控制方法，所述控制系统包括控制模块、电流监测模块、供电调节模块，所述供电调节模块包括比较输出单元、负载状态切换单元和输出单元；

所述控制模块通过所述电流监测模块接收负载的状态信息；

根据所述状态信息，所述控制模块输出第一控制信号给所述比较输出单元，输出第二控制信号给所述负载状态切换单元，输出第三控制信号给所述输出单元；

当所述电流监测模块检测到电流值超过第一电流阈值时，判断此时负载为第一负载状态时，控制开关管M18-M19、M15、M21处于导通状态，当所述电流监测模块电流监测模块检测到电流值超过第二电流阈值时，判断此时负载为第二负载状态时，控制开关管M13-M14、M16-M17、M20处于导通状态，所述第二负载状态比所述第一负载状态载荷量大。

所述的控制方法，所述比较输出单元包括开关管M1-M12、电流源I1，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源VIN1，所述开关管M1的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M1的可控端和所述电流源I1的第一端，所述电流源I1的第二端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端、开关管M4的第一非可控端，开关管M2的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第二非可控端、开关管M12的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制模块的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M4的可控端电阻R1和电阻R2的连接端；开关管M5-M6的第一非可控端连接输入电源VIN1,开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M11的可控端和开关管M12的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端，开关管M9的第二非可控端连接开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端，开关管M11的第二非可控端接地；开关管M6的第二非可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端、开关管M14的可控端和开关管M15的可控端，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端，开关管M12的第二非可控端接地；

所述负载状态切换单元包括：开关管M13-M21、电流源I2，所述开关管M13的第一非可控端连接所述输入电源VIN1，开关管M13的可控端连接所述控制模块的第二输出端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端和开关管M20的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M16的第一非可控端、开关管M16的可控端、开关管M17的可控端和开关管M29的可控端，开关管M16的第二非可控端接地；所述开关管M18的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M18的可控端连接开关管M19的可控端，开关管M18的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端连接开关管M21的可控端和电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地；所述开关管M19的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M19的第二非可控端连接开关管M22的可控端、开关管M21的第一非可控端、开关管M20的第二非可控端和开关管M17的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M15的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端接地；开关管M20的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M20的可控端连接开关管M13的第二非可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端接地。

所述的控制方法，所述输出单元包括：开关管M22-M31、电容C1-C3和电阻R1-R3，所述电阻R2为可调电阻；所述开关管M22的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端、开关管M27的第一非可控端、开关管M27的可控端和开关管M28的可控端，电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地，所述电阻R2为可调电阻，开关管M27的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M27的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M25的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的第二非可控端接地；开关管M24的第二非可控端连接电容C1的一端、电容C2的一端和开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M25-M26的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M25的第二非可控端连接电容C1的另一端、开关管M30的第一非可控端、电容C3的一端和开关管M31的可控端，开关管M30的可控端连接所述控制模块的第三输出端，开关管M30的第二非可控端接地，电容C2的另一端连接电阻R3的一端，开关管M26的第二非可控端连接电容C3的另一端、电阻R3的另一端、开关管M31的第一非可控端和输出端Vout，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M24的第二非可控端；

所述电流监测模块包括：开关管M32-M36、电流源I3-I4，所述开关管M32的第一非可控端连接输出电源VIN1，开关管M32的可控端连接所述控制模块的输入输出接口，开关管M32的第二非可控端连接开关管M32的可控端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二非可控端连接开关管M34的第二非可控端和开关管M36的第一非可控端，电流源I3和电流源I4的第一端连接输入电源VIN1，电流源I3的第二端连接开关管M34的第一非可控端、开关管M34的可控端和开关管M35的可控端，开关管M33的可控端连接开关管M35的第一非可控端，开关管M35的第二非可控端连接开关管M26的第一非可控端，开关管M36的第二非可控端连接开关管没6的第二非可控端，开关管M36的可控端连接开关管M26的可控端。

本发明提出一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统及控制方法，通过针对不同的负载的载荷量，提供不同的控制信号，满足负载的稳定运行，通过控制模块不同的输出端口的控制信号，提高针对不同负载载荷稳定性能。作为本发明的改进点之一是，基于输出单元的电流监测，判断负载状态，设置负载状态切换单元能够根据负载的载荷量，自动实现供电满足不同荷载的需求，提高负载的稳定性能。作为本发明的另一改进之处是，通过负载状态切换单元配合输出单元，通过负载状态切换单元调节输入到输出之间的控制信号，满足输出匹配负载的需求。作为本发明改进之处，负载状态切换单元和输出单元设置为不同的电源，并通过变换器将两个不同的单元进行连接。

附图说明

图1为本发明基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统的示意图。

图2为本发明供电调节模块及电流监测模块的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。

如图1所示，为本发明基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统的示意图。

本发明公开了一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，包括：控制模块、供电调节模块和电流监测模块，所述供电调节模块接收所述控制模块的输出控制，以根据负载工作状态，自动控制满足负载稳定性的控制信号，通过所述控制信号调节供电调节模块的输出；所述供电调节模块包括比较输出单元、负载状态切换单元和输出单元，所述比较输出单元用于接收所述控制模块的第一输出端的第一控制信号以及输出单元的反馈的信号，发送比较输出信号给所述负载状态切换单元，所述负载状态切换单元根据负载状态，进行匹配负载状态的自动供电控制，并将匹配后的负载状态控制信号发送给所述输出单元，所述输出单元连接负载，所述电流监测模块连接所述控制模块的输入输出接口，所述电流监测模块连接所述输出单元以监测输出单元的电流状态；所述控制模块包括控制单元、接收单元和输出控制单元。

如图2所示，为本发明供电调节模块及电流监测模块的电路示意图。所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述比较输出单元包括开关管M1-M12、电流源I1，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源VIN1，所述开关管M1的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M1的可控端和所述电流源I1的第一端，所述电流源I1的第二端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端、开关管M4的第一非可控端，开关管M2的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第二非可控端、开关管M12的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制模块的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M4的可控端电阻R1和电阻R2的连接端；开关管M5-M6的第一非可控端连接输入电源VIN1,开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M11的可控端和开关管M12的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端，开关管M9的第二非可控端连接开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端，开关管M11的第二非可控端接地；开关管M6的第二非可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端、开关管M14的可控端和开关管M15的可控端，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端，开关管M12的第二非可控端接地。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述负载状态切换单元包括：开关管M13-M21、电流源I2，所述开关管M13的第一非可控端连接所述输入电源VIN1，开关管M13的可控端连接所述控制模块的第二输出端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端和开关管M20的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M16的第一非可控端、开关管M16的可控端、开关管M17的可控端和开关管M29的可控端，开关管M16的第二非可控端接地；所述开关管M18的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M18的可控端连接开关管M19的可控端，开关管M18的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端连接开关管M21的可控端和电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地；所述开关管M19的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M19的第二非可控端连接开关管M22的可控端、开关管M21的第一非可控端、开关管M20的第二非可控端和开关管M17的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M15的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端接地；开关管M20的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M20的可控端连接开关管M13的第二非可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端接地。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述输出单元包括：开关管M22-M31、电容C1-C3和电阻R1-R3，所述电阻R2为可调电阻；所述开关管M22的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端、开关管M27的第一非可控端、开关管M27的可控端和开关管M28的可控端，电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地，所述电阻R2为可调电阻，开关管M27的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M27的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M25的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的第二非可控端接地；开关管M24的第二非可控端连接电容C1的一端、电容C2的一端和开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M25-M26的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M25的第二非可控端连接电容C1的另一端、开关管M30的第一非可控端、电容C3的一端和开关管M31的可控端，开关管M30的可控端连接所述控制模块的第三输出端，开关管M30的第二非可控端接地，电容C2的另一端连接电阻R3的一端，开关管M26的第二非可控端连接电容C3的另一端、电阻R3的另一端、开关管M31的第一非可控端和输出端Vout，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M24的第二非可控端。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述电流监测模块包括：开关管M32-M36、电流源I3-I4，所述开关管M32的第一非可控端连接输出电源VIN1，开关管M32的可控端连接所述控制模块的输入输出接口，开关管M32的第二非可控端连接开关管M32的可控端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二非可控端连接开关管M34的第二非可控端和开关管M36的第一非可控端，电流源I3和电流源I4的第一端连接输入电源VIN1，电流源I3的第二端连接开关管M34的第一非可控端、开关管M34的可控端和开关管M35的可控端，开关管M33的可控端连接开关管M35的第一非可控端，开关管M35的第二非可控端连接开关管M26的第一非可控端，开关管M36的第二非可控端连接开关管没6的第二非可控端，开关管M36的可控端连接开关管M26的可控端。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，所述输入电源VIN1和输入电源VIN2之间设置有DC/DC变换器，能够根据所述控制模块的控制，实现双向直流变换。

所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，当所述电流监测模块检测到电流值超过第一电流阈值时，判断此时负载为第一负载状态时，控制开关管M18-M19、M15、M21处于导通状态，当所述电流监测模块电流监测模块检测到电流值超过第二电流阈值时，判断此时负载为第二负载状态时，控制开关管M13-M14、M16-M17、M20处于导通状态，所述第二负载状态比所述第一负载状态载荷量大，通过不同的负载荷载量，进行不同的供电自动控制，提高负载稳定性。

一种如前述任意一项所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统的控制方法，所述控制系统包括控制模块、电流监测模块、供电调节模块，所述供电调节模块包括比较输出单元、负载状态切换单元和输出单元；

所述控制模块通过所述电流监测模块接收负载的状态信息；

根据所述状态信息，所述控制模块输出第一控制信号给所述比较输出单元，输出第二控制信号给所述负载状态切换单元，输出第三控制信号给所述输出单元；

当所述电流监测模块检测到电流值超过第一电流阈值时，判断此时负载为第一负载状态时，控制开关管M18-M19、M15、M21处于导通状态，当所述电流监测模块电流监测模块检测到电流值超过第二电流阈值时，判断此时负载为第二负载状态时，控制开关管M13-M14、M16-M17、M20处于导通状态，所述第二负载状态比所述第一负载状态载荷量大。

所述的控制方法，所述比较输出单元包括开关管M1-M12、电流源I1，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源VIN1，所述开关管M1的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M1的可控端和所述电流源I1的第一端，所述电流源I1的第二端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端、开关管M4的第一非可控端，开关管M2的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第二非可控端、开关管M12的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制模块的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M4的可控端电阻R1和电阻R2的连接端；开关管M5-M6的第一非可控端连接输入电源VIN1,开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M11的可控端和开关管M12的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端，开关管M9的第二非可控端连接开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端，开关管M11的第二非可控端接地；开关管M6的第二非可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端、开关管M14的可控端和开关管M15的可控端，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端，开关管M12的第二非可控端接地；

所述负载状态切换单元包括：开关管M13-M21、电流源I2，所述开关管M13的第一非可控端连接所述输入电源VIN1，开关管M13的可控端连接所述控制模块的第二输出端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端和开关管M20的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M16的第一非可控端、开关管M16的可控端、开关管M17的可控端和开关管M29的可控端，开关管M16的第二非可控端接地；所述开关管M18的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M18的可控端连接开关管M19的可控端，开关管M18的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端连接开关管M21的可控端和电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地；所述开关管M19的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M19的第二非可控端连接开关管M22的可控端、开关管M21的第一非可控端、开关管M20的第二非可控端和开关管M17的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M15的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端接地；开关管M20的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M20的可控端连接开关管M13的第二非可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端接地。

所述的控制方法，所述输出单元包括：开关管M22-M31、电容C1-C3和电阻R1-R3，所述电阻R2为可调电阻；所述开关管M22的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端、开关管M27的第一非可控端、开关管M27的可控端和开关管M28的可控端，电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地，所述电阻R2为可调电阻，开关管M27的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M27的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M25的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的第二非可控端接地；开关管M24的第二非可控端连接电容C1的一端、电容C2的一端和开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M25-M26的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M25的第二非可控端连接电容C1的另一端、开关管M30的第一非可控端、电容C3的一端和开关管M31的可控端，开关管M30的可控端连接所述控制模块的第三输出端，开关管M30的第二非可控端接地，电容C2的另一端连接电阻R3的一端，开关管M26的第二非可控端连接电容C3的另一端、电阻R3的另一端、开关管M31的第一非可控端和输出端Vout，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M24的第二非可控端；

所述电流监测模块包括：开关管M32-M36、电流源I3-I4，所述开关管M32的第一非可控端连接输出电源VIN1，开关管M32的可控端连接所述控制模块的输入输出接口，开关管M32的第二非可控端连接开关管M32的可控端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二非可控端连接开关管M34的第二非可控端和开关管M36的第一非可控端，电流源I3和电流源I4的第一端连接输入电源VIN1，电流源I3的第二端连接开关管M34的第一非可控端、开关管M34的可控端和开关管M35的可控端，开关管M33的可控端连接开关管M35的第一非可控端，开关管M35的第二非可控端连接开关管M26的第一非可控端，开关管M36的第二非可控端连接开关管没6的第二非可控端，开关管M36的可控端连接开关管M26的可控端。

本发明提出一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统及控制方法，通过针对不同的负载的载荷量，提供不同的控制信号，满足负载的稳定运行，通过控制模块不同的输出端口的控制信号，提高针对不同负载载荷稳定性能。作为本发明的改进点之一是，基于输出单元的电流监测，判断负载状态，设置负载状态切换单元能够根据负载的载荷量，自动实现供电满足不同荷载的需求，提高负载的稳定性能。作为本发明的另一改进之处是，通过负载状态切换单元配合输出单元，通过负载状态切换单元调节输入到输出之间的控制信号，满足输出匹配负载的需求。作为本发明改进之处，负载状态切换单元和输出单元设置为不同的电源，并通过变换器将两个不同的单元进行连接。

Claims (10)

1.一种基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，其特征在于，包括：控制模块、供电调节模块和电流监测模块，所述供电调节模块接收所述控制模块的输出控制，以根据负载工作状态，自动控制满足负载稳定性的控制信号，通过所述控制信号调节供电调节模块的输出；所述供电调节模块包括比较输出单元、负载状态切换单元和输出单元，所述比较输出单元用于接收所述控制模块的第一输出端的第一控制信号以及输出单元的反馈的信号，发送比较输出信号给所述负载状态切换单元，所述负载状态切换单元根据负载状态，进行匹配负载状态的自动供电控制，并将匹配后的负载状态控制信号发送给所述输出单元，所述输出单元连接负载，所述电流监测模块连接所述控制模块的输入输出接口，所述电流监测模块连接所述输出单元以监测输出单元的电流状态；所述控制模块包括控制单元、接收单元和输出控制单元。

2.如权利要求1所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，其特征在于，所述比较输出单元包括开关管M1-M12、电流源I1，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源VIN1，所述开关管M1的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M1的可控端和所述电流源I1的第一端，所述电流源I1的第二端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端、开关管M4的第一非可控端，开关管M2的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第二非可控端、开关管M12的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制模块的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M4的可控端电阻R1和电阻R2的连接端；开关管M5-M6的第一非可控端连接输入电源VIN1,开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M11的可控端和开关管M12的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端，开关管M9的第二非可控端连接开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端，开关管M11的第二非可控端接地；开关管M6的第二非可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端、开关管M14的可控端和开关管M15的可控端，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端，开关管M12的第二非可控端接地。

3.如权利要求2所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，其特征在于，所述负载状态切换单元包括：开关管M13-M21、电流源I2，所述开关管M13的第一非可控端连接所述输入电源VIN1，开关管M13的可控端连接所述控制模块的第二输出端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端和开关管M20的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M16的第一非可控端、开关管M16的可控端、开关管M17的可控端和开关管M29的可控端，开关管M16的第二非可控端接地；所述开关管M18的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M18的可控端连接开关管M19的可控端，开关管M18的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端连接开关管M21的可控端和电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地；所述开关管M19的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M19的第二非可控端连接开关管M22的可控端、开关管M21的第一非可控端、开关管M20的第二非可控端和开关管M17的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M15的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端接地；开关管M20的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M20的可控端连接开关管M13的第二非可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端接地。

4.如权利要求3所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，其特征在于，所述输出单元包括：开关管M22-M31、电容C1-C3和电阻R1-R3，所述电阻R2为可调电阻；所述开关管M22的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端、开关管M27的第一非可控端、开关管M27的可控端和开关管M28的可控端，电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地，所述电阻R2为可调电阻，开关管M27的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M27的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M25的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的第二非可控端接地；开关管M24的第二非可控端连接电容C1的一端、电容C2的一端和开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M25-M26的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M25的第二非可控端连接电容C1的另一端、开关管M30的第一非可控端、电容C3的一端和开关管M31的可控端，开关管M30的可控端连接所述控制模块的第三输出端，开关管M30的第二非可控端接地，电容C2的另一端连接电阻R3的一端，开关管M26的第二非可控端连接电容C3的另一端、电阻R3的另一端、开关管M31的第一非可控端和输出端Vout，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M24的第二非可控端。

5.如权利要求4所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，其特征在于，所述电流监测模块包括：开关管M32-M36、电流源I3-I4，所述开关管M32的第一非可控端连接输出电源VIN1，开关管M32的可控端连接所述控制模块的输入输出接口，开关管M32的第二非可控端连接开关管M32的可控端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二非可控端连接开关管M34的第二非可控端和开关管M36的第一非可控端，电流源I3和电流源I4的第一端连接输入电源VIN1，电流源I3的第二端连接开关管M34的第一非可控端、开关管M34的可控端和开关管M35的可控端，开关管M33的可控端连接开关管M35的第一非可控端，开关管M35的第二非可控端连接开关管M26的第一非可控端，开关管M36的第二非可控端连接开关管没6的第二非可控端，开关管M36的可控端连接开关管M26的可控端。

6.如权利要求5所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，其特征在于，所述输入电源VIN1和输入电源VIN2之间设置有DC/DC变换器，能够根据所述控制模块的控制，实现双向直流变换。

7.如权利要求6所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统，其特征在于，当所述电流监测模块检测到电流值超过第一电流阈值时，判断此时负载为第一负载状态时，控制开关管M18-M19、M15、M21处于导通状态，当所述电流监测模块电流监测模块检测到电流值超过第二电流阈值时，判断此时负载为第二负载状态时，控制开关管M13-M14、M16-M17、M20处于导通状态，所述第二负载状态比所述第一负载状态载荷量大，通过不同的负载荷载量，进行不同的供电自动控制，提高负载稳定性。

8.一种如权利要求4-7任意一项所述的基于电流监测以提高负载稳定性的自动控制系统的控制方法，其特征在于，

所述控制系统包括控制模块、电流监测模块、供电调节模块，所述供电调节模块包括比较输出单元、负载状态切换单元和输出单元；

所述控制模块通过所述电流监测模块接收负载的状态信息；

根据所述状态信息，所述控制模块输出第一控制信号给所述比较输出单元，输出第二控制信号给所述负载状态切换单元，输出第三控制信号给所述输出单元；

当所述电流监测模块检测到电流值超过第一电流阈值时，判断此时负载为第一负载状态时，控制开关管M18-M19、M15、M21处于导通状态，当所述电流监测模块电流监测模块检测到电流值超过第二电流阈值时，判断此时负载为第二负载状态时，控制开关管M13-M14、M16-M17、M20处于导通状态，所述第二负载状态比所述第一负载状态载荷量大。

9.如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述比较输出单元包括开关管M1-M12、电流源I1，所述开关管M1-M2的第一非可控端连接输入电源VIN1，所述开关管M1的第二非可控端连接开关管M2的可控端、开关管M1的可控端和所述电流源I1的第一端，所述电流源I1的第二端接地，开关管M2的第二非可控端连接开关管M3的第一非可控端、开关管M4的第一非可控端，开关管M2的可控端连接开关管M1的可控端，开关管M3的第二非可控端连接开关管M10的第二非可控端、开关管M12的第一非可控端，开关管M3的可控端连接控制模块的第一输出端，开关管M4的第二非可控端连接开关管M9的第二非可控端和开关管M11的第一非可控端，开关管M4的可控端电阻R1和电阻R2的连接端；开关管M5-M6的第一非可控端连接输入电源VIN1,开关管M5的可控端连接开关管M6的可控端，开关管M5的第二非可控端连接开关管M7的第一非可控端，开关管M7的可控端连接开关管M8的可控端，开关管M7的第二非可控端连接开关管M9的第一非可控端、开关管M11的可控端和开关管M12的可控端，开关管M9的可控端连接开关管M10的可控端，开关管M9的第二非可控端连接开关管M11的第一非可控端，开关管M11的可控端连接开关管M12的可控端，开关管M11的第二非可控端接地；开关管M6的第二非可控端连接开关管M8的第一非可控端，开关管M8的第二非可控端连接开关管M10的第一非可控端、开关管M14的可控端和开关管M15的可控端，开关管M10的第二非可控端连接开关管M12的第一非可控端，开关管M12的第二非可控端接地；

所述负载状态切换单元包括：开关管M13-M21、电流源I2，所述开关管M13的第一非可控端连接所述输入电源VIN1，开关管M13的可控端连接所述控制模块的第二输出端，开关管M13的第二非可控端连接开关管M14的第一非可控端和开关管M20的可控端，开关管M14的第二非可控端连接开关管M16的第一非可控端、开关管M16的可控端、开关管M17的可控端和开关管M29的可控端，开关管M16的第二非可控端接地；所述开关管M18的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M18的可控端连接开关管M19的可控端，开关管M18的第二非可控端连接开关管M15的第一非可控端，开关管M15的第二非可控端连接开关管M21的可控端和电流源I2的第一端，电流源I2的第二端接地；所述开关管M19的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M19的第二非可控端连接开关管M22的可控端、开关管M21的第一非可控端、开关管M20的第二非可控端和开关管M17的第一非可控端，开关管M21的可控端连接开关管M15的第二非可控端，开关管M21的第二非可控端接地；开关管M20的第一非可控端连接输入电源VIN1，开关管M20的可控端连接开关管M13的第二非可控端和开关管M14的第一非可控端，开关管M17的第二非可控端接地。

10.如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述输出单元包括：开关管M22-M31、电容C1-C3和电阻R1-R3，所述电阻R2为可调电阻；所述开关管M22的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M22的第二非可控端连接电阻R1的第一端、开关管M27的第一非可控端、开关管M27的可控端和开关管M28的可控端，电阻R1的第二端连接电阻R2的第一端，电阻R2的第二端接地，所述电阻R2为可调电阻，开关管M27的可控端连接开关管M28的可控端，开关管M27的第二非可控端接地；开关管M23-M24的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M23的可控端连接开关管M24的可控端和开关管M25的可控端，开关管M23的第二非可控端连接开关管M28的第一非可控端，开关管M28的第二非可控端接地；开关管M24的第二非可控端连接电容C1的一端、电容C2的一端和开关管M29的第一非可控端，开关管M29的第二非可控端接地，开关管M25-M26的第一非可控端连接输入电源VIN2，开关管M25的第二非可控端连接电容C1的另一端、开关管M30的第一非可控端、电容C3的一端和开关管M31的可控端，开关管M30的可控端连接所述控制模块的第三输出端，开关管M30的第二非可控端接地，电容C2的另一端连接电阻R3的一端，开关管M26的第二非可控端连接电容C3的另一端、电阻R3的另一端、开关管M31的第一非可控端和输出端Vout，开关管M31的第二非可控端接地，开关管M26的可控端连接开关管M24的第二非可控端；

所述电流监测模块包括：开关管M32-M36、电流源I3-I4，所述开关管M32的第一非可控端连接输出电源VIN1，开关管M32的可控端连接所述控制模块的输入输出接口，开关管M32的第二非可控端连接开关管M32的可控端和开关管M33的第一非可控端，开关管M33的第二非可控端连接开关管M34的第二非可控端和开关管M36的第一非可控端，电流源I3和电流源I4的第一端连接输入电源VIN1，电流源I3的第二端连接开关管M34的第一非可控端、开关管M34的可控端和开关管M35的可控端，开关管M33的可控端连接开关管M35的第一非可控端，开关管M35的第二非可控端连接开关管M26的第一非可控端，开关管M36的第二非可控端连接开关管没6的第二非可控端，开关管M36的可控端连接开关管M26的可控端。

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