提供高效伺服執行機構和激勵驅動器的系統、方法和設備的製作方法

2023-05-15 00:25:06 2

專利名稱：提供高效伺服執行機構和激勵驅動器的系統、方法和設備的製作方法
技術領域：
一般來說，本發明涉及伺服控制器，更具體來說，涉及伺服執行機構驅動器和激勵驅動器。
背景技術：
氣渦輪機和蒸汽渦輪機利用伺服機構來控制與渦輪機的各種組件關聯的執行機構。執行機構通常移動燃料閥、速比閥、壓縮機葉片和其它機構來控制渦輪機系統中的空氣和燃料流量。為了控制伺服執行機構的位置，使準確和受控量的DC電流(通常多達 +/-200mA)經過執行機構線圈，並且該電流可部分基於來自耦合到該機構或執行機構的換能器的反饋。傳統的伺服控制器可使用線性緩衝器或線性放大器為執行機構提供驅動電流，這通常需要大的吸熱器來耗散從驅動電子器件產生的過多熱量。在許多渦輪機中，各種閥和葉片可使用液壓執行機構來控制。液壓執行機構、閥或葉片的位置可使用諸如旋轉變壓器、線性可變差動變壓器(LVDT)或線性可變差動磁阻 (LVDR)裝置之類的換能器來監測並且反饋給控制器。這類裝置在惡劣的渦輪機環境中極為可靠，但是它們通常需要AC激勵電流用於適當操作。AC激勵電流通常由具有線性輸出放大器的激勵驅動電路來提供，這也可能需要大的吸熱器來耗散由驅動電子器件產生的過多熱量。當渦輪機具有大量的閥而每個閥具有關聯的執行機構和LVDT時，渦輪機的伺服控制器因用於驅動電路的吸熱器的所需數量和尺寸而可能變得過大。此外，當驅動能量通過線性驅動電路轉換成熱量時，電路的能量效率降低，並且所耗散熱量增加了控制面板的
總溫度。

發明內容
上述需要的部分或全部可通過本發明的某些實施例來解決。本發明的某些實施例可包括用於提供高效率伺服執行機構和激勵驅動器的系統、方法和設備。按照本發明的一個示例實施例，提供一種用於控制執行機構的方法。該方法可包括生成參考信號，至少部分基於參考信號採用開關驅動信號來操縱執行機構，生成開關激勵信號，以及至少部分基於與開關激勵信號關聯的反饋來控制參考信號。按照另一個示例實施例，提供一種用於控制與氣渦輪機關聯的閥的系統。該系統可包括可操作以操縱閥的執行機構、與執行機構關聯的位置傳感器、以及控制器。該控制器可配置或編程為生成參考信號，至少部分基於參考信號採用開關驅動信號來操縱執行機構，生成開關激勵信號，以及至少部分基於與開關激勵信號關聯的反饋來控制參考信號。按照另一個示例實施例，提供一種設備以生成參考信號，至少部分基於參考信號採用開關驅動信號來操縱執行機構，生成開關激勵信號，以及至少部分基於與開關激勵信號關聯的反饋來控制參考信號。本文中詳細描述並且作為要求保護的發明的一部分來考慮本發明的其它實施例和方面。參照以下詳細描述、附圖和權利要求書，能夠理解其它實施例和方面。


現在參照附表和附圖，附圖不一定按比例繪製，其中圖1是按照本發明的一個示例實施例的說明性控制器系統的框圖。圖2是按照本發明的一個示例實施例的說明性執行機構驅動和位置傳感器激勵電路的框圖。圖3是按照本發明的一個示例實施例的說明性定位控制系統的框圖。圖4是按照本發明的一個示例實施例、具有滯後控制的說明性開關伺服執行機構電路的電路圖。圖5是按照本發明的一個示例實施例的說明性雙向電流開關電路的電路圖。圖6是按照本發明的一個示例實施例的說明性H橋的電路圖。圖7是按照本發明的一個示例實施例的正電流開關狀態的圖表。圖8是按照本發明的一個示例實施例的負電流開關狀態的圖表。圖9是按照本發明的一個示例實施例的示例方法的流程圖。圖10是按照本發明的一個示例實施例的另一種示例方法的流程圖。圖11是按照本發明的一個示例實施例的另一種示例方法的流程圖。圖12是按照本發明的一個示例實施例的另一種示例方法的流程圖。圖13是按照本發明的一個示例實施例的另一種示例方法的流程圖。圖14是按照本發明的一個示例實施例的另一種示例方法的流程圖。
具體實施例方式下面參照附圖更全面地描述本發明的實施例，附圖中示出本發明的實施例。但是， 本發明可通過許多不同形式來實施，而不應當理解為局限於本文所提出的實施例；相反，提供這些實施例以使得本公開透徹和全面，並且向本領域的技術人員全面地傳達本發明的範圍。相似的標號通篇表示相似的單元。本發明的某些實施例可通過採用開關放大器替代線性輸出裝置來實現吸熱器的完全或部分消除。按照本發明的示例實施例，可提供開關裝置以用於驅動與渦輪機關聯的執行機構。在某些示例實施例中，可提供開關裝置以用於驅動與執行機構關聯的位置傳感器的激勵信號。按照示例實施例，提高的效率和降低的熱耗散可在開關執行機構或激勵驅動中實現，因為驅動器電路能夠處於「通」或「斷」狀態而不是處於半導通的狀態。與線性放大器驅動器中的那些相比，熱耗散的降低可消除吸熱器或者實現吸熱器的尺寸的減小。按照本發明的某些示例實施例，提供一種開關輸出放大器以用作伺服執行機構。 在本發明的某個實施例中，開關放大器可提供達到並且高於200mA的平均電流以用於控制伺服執行機構。在本發明的某些實施例中，可使執行機構電流反向，以便反轉執行機構的方向。按照本發明的某些示例實施例，提供一種開關輸出放大器以用作位置傳感器激勵驅動器。在某些實施例中，多個位置傳感器可由公共激勵驅動器來驅動。在某些實施例中， 超過12個傳感器能夠使用單個開關激勵驅動器來供給。按照某些示例實施例，位置傳感器可包括旋轉變壓器、線性可變差動變壓器 (LVDT)、線性可變差動磁阻(LVDR)裝置。在其它示例實施例中，位置傳感器可包括旋轉可變差動變壓器(RVDT)或者旋轉可變差動磁阻(RVDR)裝置。主要由於經由可(直接或間接)耦合到執行機構的可移動芯子從激勵線圈到一個或多個感測線圈的電磁耦合，已經證明，這類裝置甚至在與氣渦輪機和蒸汽渦輪機關聯的惡劣環境條件下也是可靠的。應當理解，術語「LVDT」可定義成表示線性或旋轉的任何相似的位置檢測器。按照本發明的示例實施例，開關放大器可用於驅動伺服執行機構和位置傳感器激勵線圈。因此，開關放大器的使用可消除關聯的吸熱器，降低成本，減小電路中和面板中耗散的熱量，並且減小面板中和印刷電路板上佔用的空間。按照本發明的某些實施例，一個或多個執行機構可通過生成參考信號來控制。基於這個參考信號，可生成用於操縱執行機構的開關信號。在某些示例實施例中，生成參考信號可包括生成脈寬調製(PWM)信號。在某些實施例中，耦合到執行機構的開關信號的至少一部分可被感測並且用作反饋以便進一步控制參考信號或開關信號。在某些實施例中，執行機構的位置、閥或葉片位置可通過下列步驟來確定生成開關激勵信號，並且將激勵信號施加於附連或耦合到執行機構的LVDT或類似裝置的激勵繞組。激勵繞組可將開關激勵信號耦合到LVDT裝置上的次級(或感測)繞組，其中耦合強度與執行機構的位置、閥或葉片位置成比例。所耦合的開關激勵信號可用作第二反饋，用於經由伺服機構對執行機構的位置控制。按照本發明的示例實施例，參考信號可至少部分基於與開關激勵信號關聯的第二反饋來控制。按照本發明的示例實施例，採用開關驅動信號來操縱執行機構還可基於極性信號。在示例實施例中，生成開關激勵信號可包括生成脈寬調製信號。在示例實施例中，控制參考信號還可基於與開關驅動信號關聯的第二反饋。現在參照附圖來描述按照本發明的示例實施例、用於有效率地控制和監測執行機構、葉片或閥位置的各種系統組件。圖1示出按照本發明的示例實施例的控制器系統100。控制器系統100可包括控制器102、至少一個存儲器104和一個或多個處理器106。按照示例實施例，控制器102還可包括一個或多個輸入/輸出接口 108和一個或多個網絡接口 110。與控制器102關聯的存儲器104可包括作業系統112和數據114。存儲器還可包括被配置、被編程或者可操作以執行與控制器102關聯的過程的一個或多個模塊。在某些示例實施例中，存儲器可包括執行機構命令和感測模塊118。在某些示例實施例中，存儲器可包括激勵驅動和執行機構閥或葉片位置感測模塊120。按照本發明的示例實施例，圖1還示出執行機構驅動和感測電路121以及激勵驅動和執行機構閥或葉片位置感測電路123。按照本發明的一個示例實施例，執行機構驅動和感測電路121可包括開關放大器124、濾波組件126、執行機構128、感測和反饋調節電路130。按照一個示例實施例，還可包括模數轉換器132。模數轉換器可採取壓控振蕩器 (VCO)、逐次近似寄存器轉換器(SAR)、Δ- Σ轉換器或閃速(flash)轉換器的形式。在其它示例實施例中，可將反饋轉換成數位訊號。按照本發明的一個示例實施例，並且如圖1所示，位置感測電路123可包括開關放大器124、可包括LVDT的位置傳感器136、感測和反饋調節電路140。按照一個示例實施例，模數轉換器142也可包含在位置感測電路123中。模數轉換器142可採取壓控振蕩器 (VCO)、逐次近似寄存器轉換器(SAR)、Δ- Σ轉換器或閃速轉換器等等的形式。按照本發明的示例實施例，執行機構1 可控制液壓流體或油的流動以用於填充或清空缸。缸可包括連接到閥的活塞，並且閥可通過缸中的液壓流體的量來控制。位置傳感器136可包括可機械連結到閥的銜鐵。銜鐵可把來自激勵線圈的激勵信號作為閥的位置的函數耦合到感測線圈，以便指示閥位置。圖2是按照本發明的一個示例實施例的說明性執行機構驅動和位置傳感器激勵電路200的框圖。在一個示例實施例中，電路200可包括控制器/處理器202。控制器/處理器202可向開關功率放大器208提供執行機構參考204。按照一個示例實施例，執行機構參考204可以是DC命令，或者它可以是用於控制開關功率放大器208的脈寬調製信號。在某些示例實施例中，執行機構216可屬於要求雙向或單向電流的類型，因此，按照本發明的一個示例實施例，控制器/處理器202還可向開關功率放大器208提供極性信號206，以便控制執行機構216的方向。按照本發明的一個示例實施例，開關功率放大器208可提供可採取脈寬調製 (PWM)信號的形式的開關驅動信號207。PWM驅動信號的一個優點在於，開關功率放大器可生成較少熱量，因為輸出開關裝置(例如，電晶體或場效應裝置)處於通或斷狀態。裝置的操作(或通或斷)趨向於使裝置中的電阻類型熱生成減至最小，特別是與其中輸出裝置可工作在半導通狀態的線性功率放大器比較時。按照本發明的示例實施例，開關功率放大器可產生開關驅動信號207，其中，信號的「接通持續時間」與執行機構參考信號204所提供的命令電流成比例。在本發明的某些示例實施例中，開關功率放大器208驅動信號207的頻率可以在大約IOOkHz的數量級。在本發明的其它示例實施例中，開關功率放大器208可按照開關拓撲所要求的更高或更低頻率進行開關。按照示例實施例，開關驅動信號207可由低通濾波器209來濾波，以便產生執行機構電流215。在某些示例實施例中，低通濾波器209可包括一個或多個濾波電感器210、 212和一個或多個濾波電容器214。可包含其它濾波組件，以便將執行機構電流的諧波失真保持在指定容限之內。例如，濾波器209可要求小於的總諧波失真，並且因此可要求附加濾波電容器214或電感器212。
按照一個示例實施例，可將執行機構電流215提供給執行機構216，並且可感測驅動電流215，用於經由電流感測電阻器218或者類似的電流感測裝置反饋給控制器/處理器。其它示例電流感測裝置包括霍耳效應電流傳感器或者類似的技術。在本發明的一個示例實施例中，執行機構電流215的全部或部分可經過感測電阻器218，並且可在電阻器218 兩端生成電壓降，該電壓降可由反饋電路220進一步處理。反饋電路220可包括進一步濾波，以便去除電路的其餘部分進行解釋時可能成問題的尖峰或其它高頻信息。反饋電路220 可向模數轉換器222提供電流反饋信號221 (為了本發明的目的而稱為第二反饋)，模數轉換器222可向控制器/處理器202提供數位訊號223。圖2中還示出與圖1所示的激勵驅動和位置感測電路123對應的組件框圖。按照本發明的示例實施例，控制器/處理器202可提供用於控制開關功率放大器230的激勵參考信號232。在一個示例實施例中，激勵參考信號232可以是正弦加權PWM信號。在其它示例實施例中，激勵參考信號232可以是模擬正弦波，取決於開關功率放大器230的配置。按照本發明的一個示例實施例，開關功率放大器230可產生開關激勵信號228，該信號可用於驅動一個或多個位置傳感器2 上的一個或多個激勵線圈。開關激勵信號2 可耦合到位置傳感器226中的一個或多個感測線圈，並且所耦合信號的強度可取決於位置傳感器2 內的可移動芯子224的位置，可移動芯子2M又可耦合到執行機構216。按照本發明的示例實施例，通過位置傳感器2 耦合的激勵信號2 可由反饋電路234進一步處理，以便產生激勵信號反饋236。按照本發明的一個示例實施例，激勵信號反饋236可由模數轉換器240轉換成用於控制器/處理器202的數位訊號Ml。在某些示例實施例中，包括開關功率放大器230的位置傳感器激勵電路可提供大約7伏特均方根(RMS)和大約3. 2千赫的頻率的交流激勵信號228。其它幅度和頻率可按照本發明的示例實施例來生成。在本發明的某些實施例中，多個位置傳感器2 可例如經由激勵總線來利用相同激勵信號228，使得單個開關功率放大器230電路可為多個LVDT激勵線圈提供激勵信號228，由此提高電路200的空間和功率效率。在示例實施例中，由開關功率放大器230所驅動的位置傳感器2 的最大數量可基於從特定開關功率放大器230可得到的最大額定功率輸出來確定，而不必在電路上安裝吸熱器以供散熱。圖3示出按照本發明的另一個示例實施例的定位伺服控制系統300。定位伺服控制系統300可包括伺服位置控制器302。按照本發明的示例實施例，伺服位置控制器302可包括下列項中的一個或多個數字伺服位置調整器304、一個或多個模數轉換器306、位置傳感器信號調節模塊308、電流調整器310、電流驅動器312、激勵控制器314和/或激勵驅動器316。伺服位置控制器302可提供用於控制耦合到閥部件324的執行機構318的執行機構開關驅動信號。執行機構318還可與一個或多個位置傳感器320、322耦合。按照本發明的一個示例實施例，伺服位置控制器302還可為位置傳感器320、322提供開關激勵驅動信號。按照本發明的一個示例實施例，位置傳感器320、322可響應執行機構318的位置而向伺服位置控制器302提供位置反饋。圖4示出按照本發明的一個示例實施例、具有滯後控制的說明性開關伺服執行機構電路400的示例電路圖。與脈寬調製開關電路(其中開關頻率是恆定的，但是「接通」持續時間被調整以提供預期平均電流)不同，電路400可經由輸出驅動器410來提供「接通」 和「斷開」開關，但是可與命令參考電壓402成比例地調整平均輸出驅動電流401，而不一定
7保持恆定開關頻率。按照本發明的示例實施例，電路400可響應模擬命令參考電壓402而進行操作，並且輸出電流401的調整可由模擬反饋迴路來提供，但是可開/關(「接通」和 「斷開」)輸出驅動器410組件，以便使熱耗散為最小並且提高效率。按照一個示例實施例，可在第一運算放大器404的非反相引線上接收參考電壓 402，第一運算放大器404可經由柵極電阻器406向輸出驅動器410的柵極提供開關驅動信號。按照示例實施例，輸出驅動器410可以是金屬氧化物場效應電晶體(MOSFET)或者另一種類似的開關裝置。當開關裝置410被激活(或導通)時，輸出驅動電流401可從電源408 流經輸出驅動器410，流經感測電阻器412，以及流經執行機構418或負載。按照一個示例實施例，圍繞第二運算放大器4 構建的反饋電路可監測感測電阻器412兩端的電壓。按照本發明的示例實施例，並且繼續參照圖4，反饋迴路還可包括濾波電容器 420。用於在第二運算放大器似6上乘以感測電阻器412兩端的電壓的增益可通過增益電阻器414、416、422和/或似4來設置。按照示例實施例，開關伺服執行機構電路400還可包括反饋延遲電阻器4 和反饋延遲電容器440，它們可提供經調節的反饋信號403，以便輸入到第一運算放大器404的反相端子。按照本發明的示例實施例，第一運算放大器404 可將經調節的反饋信號403電壓與參考電壓402進行比較，並且基於差異，按照將使差異減小為零的方式來調整第一運算放大器404的佔空比。反饋延遲電阻器4 和反饋延遲電容器440可使反饋413延遲，由此引入滯後。所產生的輸出驅動電流401可以是直流(DC)，其中小三角波形疊加在其上。三角波形可以是輸出驅動器410的開關性質的結果。按照本發明的一個示例實施例，所疊加的三角波的幅度可通過增加濾波電容器420的值來減小。在某些實施例中，濾波電容器420可以是大約1微法拉或更大，以便為可以是執行機構的負載 418提供平滑輸出驅動電流401。按照本發明的示例實施例，感測電阻器412兩端的電壓降可基於通過測量感測電阻器412兩端的電壓降來感測通過執行機構418的驅動電流401。按照一個示例實施例，反饋信號413可經過放大和濾波，以便產生經調節的反饋信號403。在某些實施例中，可通過引入與執行機構418並聯的附加並聯電容420來對驅動電流以及還有反饋信號413進行濾波。按照本發明的一個示例實施例，經調節的反饋信號403可包括使反饋信號403延遲，並且對反饋信號403進行濾波。在某些實施例中，經調節的反饋信號403可包括修改反饋信號413的時間常數。在某些實施例中，修改時間常數可至少部分基於調整與反饋迴路關聯的電阻和/或電容。在某些實施例中，經調節的反饋信號413至少部分基於確定通過執行機構418的驅動電流401來確定。在某些實施例中，開關伺服執行機構電路400可採用雙(正和負)電源來修改，以便提供輸出驅動電流401的雙向控制。圖5示出按照本發明的一個示例實施例的雙向電流開關電路500。示例電路500 可響應第一開關控制信號502和/或第二開關控制信號520而為負載512提供雙向電流。 在示例實施例中，第一開關控制信號502和/或第二開關控制信號520可包括脈寬調製信號。在示例實施例中，負載512可以是執行機構，例如圖3中的318。在本發明的示例實施例中，第一開關控制信號502和第二開關控制信號520會經過協調，使得第一開關裝置508 和第二開關裝置5 不會同時都閉合。在一個示例實施例中，當第一開關控制信號502電壓大於第一電流反饋信號504電壓時，正電流538可經由正電流通路534提供給負載512。在某些實施例中，第一運算放大器506(或者例如比較器)可用於提供用來控制第一開關裝置508的開關邏輯或電流，這取決於對第一運算放大器506的輸入電壓502、504。按照一個示例實施例，當第一開關裝置 508處於閉合狀態時，來自正電壓電源509的電流538可流經正電流通路534，並且經由感測電阻器510流經負載512。在一個示例實施例中，流經感測電阻器510的電流可引起感測電阻器510兩端的電壓降，並且電壓降可被測量並且用於反饋。例如，在本發明的一個實施例中，第一電流反饋信號504可基於對第一差動運算放大器514的差動輸入端子所呈現的電壓降。在本發明的一個示例實施例中，第一差動運算放大器514的輸出可例如由第一濾波電阻器516和第一濾波電容器518來濾波，從而產生第一電流反饋信號504，用於輸入到第一運算放大器506。在一種相似布置中，並且按照本發明的一個示例實施例，當第二開關控制信號520 電壓大於第二電流反饋信號522電壓時，負電流540可經由負電流通路536提供給負載 512。在某些實施例中，第二運算放大器524(或者例如比較器)可用於提供用來控制第二開關裝置5 的開關邏輯或電流，這取決於對第二運算放大器5M的輸入電壓520、522。按照一個示例實施例，當第二開關裝置5 處於閉合狀態時，來自負電壓電源527的電流540 可流經負電流通路536，並且經由負載512流經感測電阻器510。在一個示例實施例中，流經感測電阻器510的電流可引起感測電阻器510兩端的電壓降，並且電壓降可被測量並且用於反饋。例如，在本發明的一個實施例中，第二電流反饋信號522可基於對第二差動運算放大器528的差動輸入端子呈現的電壓降。在本發明的一個示例實施例中，第二差動運算放大器528的輸出可例如由第二濾波電阻器530和第二濾波電容器532來濾波，從而產生第二電流反饋信號522，用於輸入到第二運算放大器524。在某些實施例中，負載512可包括附加濾波組件，包括諸如電容器、電感器、電阻器之類的無源組件。在某些實施例中，負載512可包括有源濾波組件。按照本發明的示例實施例，雙向電流開關電路500可用於控制執行機構中的動作的極性(或方向)。在本發明的一個示例實施例中，第一開關控制信號502和/或第二開關控制信號可包括可用於控制執行機構的速度或力量的脈寬調製(PWM)信號。按照示例實施例，正電流通路534和負電流通路536可互斥地設置，以便避免使正電壓電源509與負電壓電源527短接。在本發明的某些實施例中，並且參照圖5的雙電源配置，操縱一個或多個開關裝置508、526以建立至少一個正電流通路534和/或至少一個負電流通路536包括協調至少兩個開關508、526，其中開關508、5沈中的至少一個處於開路狀態，以便避免使電源509、 527短路。按照本發明的示例實施例，兩個或更多開關裝置508、5 可用於控制通過執行機構負載512的電流，並且在執行機構的操作期間，開關508、5沈中的至少一個可處於開路狀態，以便避免使電源509、527短路。本發明的某些實施例可包括控制器，控制器可配置成通過協調至少第一開關裝置508和第二開關裝置526以可開關方式控制電流538540。按照示例實施例，開關裝置508、5沈中的至少一個處於開路狀態，並且裝置508、5沈中的至少一個可操作以至少部分基於脈寬調製來控制驅動電流538540。在某些實施例中，控制器可配置成通過協調至少第一開關裝置508和第二開關裝置526以可開關方式控制電流538、 5400在一個示例實施例中，開關裝置508、526中的至少一個處於開路狀態，並且其中裝置 508,526中的至少一個可操作以至少部分基於脈寬調製來控制驅動電流538540。
按照本發明的某些實施例，並且參照圖5或圖6，電流538、540、617、619可由與至少一個正電流通路543、620或者至少一個負電流通路536、622關聯的至少一個開關508、 526,610,612,614,616來控制。在某些實施例中，電流538540、617、619可使用脈寬調製來控制。在一個示例實施例中，可操縱一個或多個裝置508、526、610、612、614、616來建立至少一個正電流通路534、620和至少一個負電流通路536、622，使得電流通路互斥。在某些實施例中，互斥電流通路534、536、620、622可通過執行機構512、618來完成。按照示例實施例，如金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)之類的兩個或更多開關裝置508、526、 610、612、614、616可用於控制雙向電流。按照本發明的其它示例實施例，其它各種半導體和 /或固態開關裝置可用作開關裝置508、526、610、612、614、616。在某些實施例中，續流二極體、電容器、電感器和其它組件可被包含並且與開關裝置關聯。按照本發明的示例實施例，並且參照圖6，正和/或負電流617、619可通過下列步驟來控制協調採取H橋配置的至少四個開關610、612、614、616，使得四個開關中的至少兩個處於開路狀態，而另外兩個開關中的至少一個至少部分基於脈寬調製來控制電流。按照本發明的某些實施例，正電流通路620可包括第一開關裝置610和第四開關裝置616，而負電流通路622可包括第二開關裝置614和第三開關裝置612。在某些實施例中，控制器102 可配置成通過控制第一開關裝置610或者第四開關裝置616來控制正驅動電流619。在某些實施例中，控制器還可配置成通過控制第二開關裝置614或者第三開關裝置612來控制負驅動電流617。在某些實施例中，第一開關裝置610和第三開關裝置612的導通狀態互斥，第二開關裝置614和第四開關裝置616的導通狀態互斥。本發明的某些實施例可包括控制器，控制器可配置成通過協調至少第一開關裝置610、第二開關裝置614、第三開關裝置612和第四開關裝置616以可開關方式控制電流 617、619。在本發明的示例實施例中，四個開關裝置610、612、614、616中的至少兩個可處於開路狀態，而其餘兩個開關裝置中的至少一個可操作以至少部分基於脈寬調製來控制驅動電流617、619。在某些實施例中，電流可流經可包括第一開關裝置610和第四開關裝置616 的正電流通路620。在某些實施例中，電流可流經可包括第二開關裝置614和第三開關裝置 612的負電流通路622。本發明的實施例提供可包括第一開關裝置610和第四開關裝置616的正電流通路 620。本發明的實施例可包括其中可包含第二開關裝置614和第三開關裝置612的負電流通路622。按照一個示例實施例，控制器可配置成通過控制第一開關裝置610或者第四開關裝置616來控制正驅動電流619。按照一個示例實施例，控制器可配置成通過控制第二開關裝置614或者第三開關裝置612來控制負驅動電流617。按照本發明的示例實施例，第一開關裝置610和第三開關裝置612的導通狀態互斥，而第二開關裝置614和第四開關裝置 616的導通狀態互斥。圖6示出按照本發明的一個示例實施例的說明性H橋的電路圖。按照本發明的示例實施例，電壓源602可用於經由第一開關裝置610、第二開關裝置612、第三開關裝置614 和/或第四開關裝置616的組合來提供通過負載618(它可以是執行機構、例如，如圖3的 318中)的電流。根據本發明的示例實施例，第一開關裝置610的狀態可通過第一開關驅動信號604來控制，而第三開關裝置614的狀態可通過第二開關驅動信號606來控制。按照本發明的一個示例實施例，第三開關裝置612和第四開關裝置616的狀態可通過方向/極性信號608和反相器609來控制。應當顯而易見，極性控制信號608和反相器609可施加到第一和第二開關裝置(610、614)，而驅動信號(604、606)可施加到第三和第四開關裝置 (612,616)。因此，按照本發明的另一個示例實施例，第一開關裝置610和第二開關裝置612 的狀態可通過方向/極性信號(例如608)和反相器(例如609)來控制。因此，在相關示例實施例中，第三開關裝置612可通過驅動信號(例如604)來控制。同樣，開關裝置616 可改為通過驅動信號(例如606)來控制。在本發明的其它示例實施例中，分開的各個開關驅動信號可用於控制開關裝置(610、612、614、616)中的每一個。在本發明的某些示例實施例中，開關裝置對(610和616)或(614和612)的導通狀態可用於控制通過負載618的電流的方向。在某些實施例中，可採取措施來確保第三開關裝置612從不與第一開關裝置610同時導通，並且類似地，第二開關裝置614和第四開關裝置616不應當同時處於導通狀態。圖6示出在某些實施例中可利用如以上參照圖5所述的PWM開關概念來實現執行機構的雙向控制的H橋電路拓撲。下面參照圖7和圖8來論述這個PWM控制實施例的附加描述。按照示例實施例，圖6的H橋電路拓撲還可利用滯後開關概念，如以上參照圖4所述。例如，圖6中的第一開關裝置610和第二開關裝置614可包括圖4的組件的部分或全部，其中圖6的開關裝置610、614對應於圖4的輸出驅動器410。對圖2嘗試這個概念，應當顯而易見，圖2的方向/極性控制206可對應於圖6的方向/極性信號608。按照本發明的實施例，H橋電路拓撲還可適用於其它滯後控制和脈寬調製開關裝置和電路，如前面參照圖2和圖3所述。按照一個示例實施例，僅Q脈寬調製(PWM)控制可用於控制用於驅動如圖6中的執行機構618的電流。按照一個示例實施例，可通過閉合第四開關裝置616以規定電流極性來控制正電流619通過執行機構618。正電流619的幅值可經由第一開關裝置610來控制。在一個示例實施例中，正電流619可通過作為圖7所示的僅Q PWM的函數接通和斷開第一開關裝置610來控制。在本發明的一個示例實施例中，第二開關裝置614和第三開關裝置612可在正電流619被命令時始終保持為開路狀態。類似的方式可用於控制負電流617通過執行機構618。例如並且按照一個示例實施例，第三開關裝置612可保持閉合以規定電流極性，同時第二開關裝置614經由僅nQ PWM(如圖8所示)接通和斷開，以便控制負電流617的幅值。在本發明的一個示例實施例中，第一開關裝置610和第四開關裝置616可在負電流617被命令時始終保持為開路狀態。參照圖5並且按照一個示例實施例，僅Q PWM控制(如圖7所示)可用於接通和斷開開關裝置508，以便控制正電流538通過執行機構512。在其中建立正電流534通路的這個實施例中，開關裝置540可保持為開路狀態。同樣，在圖5中，對於負電流536，按照一個示例實施例，僅nQ PWM(如圖8所示) 可用於接通和斷開開關裝置526，以便控制負電流M0。對於這個示例實施例，開關裝置508 可保持為開路狀態。按照本發明的示例實施例，通過執行機構618的雙向驅動電流617、619可包括操縱和/或協調一個或多個裝置610、612、614、616，以便建立通過執行機構618的至少一個正電流通路620和至少一個負電流通路622。按照示例實施例，可提供至少基於與執行機構 618關聯的電流617、619的反饋(如圖4中的403)，並且通過執行機構618的電流617、619可至少部分基於反饋(如圖4中的403)來控制。按照本發明的示例實施例，執行機構電流 617,619可基於反饋(如圖4中的403)和參考信號(如圖4中的402)的比較來控制。在某些實施例中，控制所述電流617、619還可包括協調至少四個開關裝置610、612、614、616， 其中四個開關裝置中的至少兩個處於開路狀態，而另外兩個開關中的至少一個至少部分基於處於閉合狀態的時間的百分比來控制電流。在某些示例實施例中，電流617、619可通過控制與至少一個正電流通路620或者至少一個負電流通路622關聯的至少一個開關來控制。在本發明的某些實施例中，可操縱一個或多個裝置610、612、614、616來建立至少一個正電流通路620和至少一個負電流通路622。在一個示例實施例中，兩個互斥電流通路可採用執行機構618來橋接。按照本發明的某些示例實施例，控制電流617、619可通過使用如圖4所示的滯後控制來實現。本發明的某些示例實施例可包括用於控制雙向驅動電流617、619的系統。該系統可包括執行機構618、電壓源602、通過執行機構618的至少一個正電流通路620和至少一個負電流通路622以及控制器(如圖1中的102)，控制器配置成至少部分基於與執行機構 618關聯的反饋(如圖4中的403)來操縱電流通路620、622和控制電流617、619。在某些實施例中，控制器(如圖1中的102)還配置成基於反饋(如圖4中的403)和參考信號(如圖4中的402)的比較來操縱電流通路620、622以及控制電流617、619。在某些示例實施例中，正電流通路620包括第一開關裝置610和第四開關裝置616，而負電流通路622包括第二開關裝置614和第三開關裝置612。在某些示例實施例中，控制器(如圖1中的102)還配置成通過控制第一開關裝置610或者第四開關裝置616來控制正驅動電流619，並且控制器(如圖1中的102)還配置成通過控制第二開關裝置614或者第三開關裝置612來控制負驅動電流617。按照某些示例實施例，控制器(如圖1中的102)還配置成控制開關裝置610、612、 614、616的導通狀態。在某些示例實施例中，第一開關裝置610和第三開關裝置612的導通狀態互斥，而且第二開關裝置614和第四開關裝置616的導通狀態互斥。在某些示例實施例中，控制器(如圖1中的102)還配置成通過協調至少第一開關裝置610、第二開關裝置614、 第三開關裝置612和第四開關裝置616以可開關方式控制電流617、619。按照示例實施例， 四個開關裝置610、612、614、616中的至少兩個處於開路狀態，而其餘兩個開關裝置中的至少一個可操作以至少部分基於處於閉合狀態的時間的百分比來控制驅動電流617、619。在某些示例實施例中，控制器(102)還配置成至少部分基於如圖4所示的滯後控制來控制電流 617、619。按照一個示例實施例，如以上參照圖4所述的滯後控制可用於控制用於驅動執行機構618的電流。例如，正電流619可通過閉合第四開關裝置616以規定電流極性來控制。 正電流619的幅值可經由第一開關裝置610來控制。在一個示例實施例中，正電流619可通過作為如以上參照圖4所述的滯後控制迴路動作的函數接通和斷開第一開關裝置610來控制。在本發明的一個示例實施例中，第二開關裝置614和第三開關裝置612可在正電流 619由滯後控制迴路命令時始終保持為開路狀態。類似的方式可用於控制負電流617通過執行機構618。例如並且按照一個示例實施例，第三開關裝置612可保持閉合以規定電流極性，同時第二開關裝置614經由滯後控制迴路動作來接通和斷開，以便控制負電流617的幅值。在本發明的一個示例實施例中，第一開關裝置610和第四開關裝置616可在負電流617被命令時始終保持為開路狀態。按照某些示例實施例，並且繼續參照圖6，提供一種用於控制通過執行機構618的雙向驅動電流617、619的電路。該電路可包括通過執行機構618的至少一個正電流通路 620和至少一個負電流通路622以及控制器(如圖1中的102)，所述控制器配置成至少部分基於與執行機構618關聯的反饋(如圖4中的403)來操縱電流通路620、622和控制電流617、619。按照示例實施例，控制器(如圖1中的102)還可配置成基於反饋和參考信號的比較來操縱電流通路620、622以及控制電流617、619。在某些示例實施例中，正電流通路 620可包括第一開關裝置610和第四開關裝置616，而負電流通路622可包括第二開關裝置 614和第三開關裝置612。按照某些示例實施例，控制器(如圖1中的102)還可配置成通過控制第一開關裝置610或者第四開關裝置616來控制正驅動電流619，並且控制器還可配置成通過控制第二開關裝置614或者第三開關裝置612來控制負驅動電流617。在某些示例實施例中，控制器(如圖1中的102)還可配置成控制開關裝置610、612、614、616的導通狀態。在本發明的某些實施例中，第一開關裝置610和第三開關裝置612的導通狀態互斥，而第二開關裝置614和第四開關裝置616的導通狀態互斥。按照本發明的某些實施例，控制器102還可配置成通過下列步驟來控制驅動電流617、619 協調開關裝置610、612、614、616，四個開關裝置610、612、614、616中的至少兩個處於開路狀態，而另外兩個開關裝置中的至少一個可操作以至少部分基於處於閉合狀態的時間的百分比來控制電流617、619。圖7和圖8分別示出按照本發明的示例實施例的正電流開關控制700和負電流開關控制800的示例時間圖。這些時間圖的示例實施例可應用於本發明的僅Q脈寬調製 (PWM)控制實施例。按照本發明的實施例，這些示例時間圖可適用於以上針對圖5的執行機構雙向電流開關電路500和/或圖6的H橋電路600所述的實施例。這些附圖表示作為時間的函數的串聯的兩個開關裝置的示例開關狀態(通或斷)。所示的開關狀態可為執行機構(如圖3中的318)提供可重新配置的導通通路，以便控制極性和平均驅動電流，極性和平均驅動電流又可用於控制相應動作方向以及控制執行機構的速度或力量。按照一個示例實施例並且如圖7所示，開關裝置可按照僅Q PWM開關裝置狀態來控制。例如，第一開關裝置(比如H橋的一個分支、如圖6中的620中的610，或者圖5的第一開關508中)可按照作為時間的函數的第一開關狀態702來控制。圖7還示出第二開關裝置(比如H橋的相同分支、如圖6中的620中的616)的開關裝置狀態704。按照一個示例實施例，第二開關裝置狀態704在沿一個方向驅動執行機構時可以是穩定「接通」，並且因此，這個特徵使本發明不同於其中第二開關裝置通常被PWM開關的傳統PWM開關。按照本發明的示例實施例，第一開關裝置狀態702的佔空比可根據需要來調整， 以便提供通過執行機構的預期平均電流。按照本發明的示例實施例，當開關裝置配置成路由正電流(如圖6中的619)通過執行機構(比如618)(經由開關裝置，比如圖6中的610 和616)時，H橋的另一個分支中的開關裝置(比如圖6中的614和612)可處於開路狀態， 以便避免使電源短接。圖8示出僅nQ PWM負電流開關狀態800的類似示例時間圖。按照一個示例實施例，第一(負電流)開關裝置(比如H橋的一個分支、如圖6中的622中的614，或者圖5的第二開關裝置526中)可按照作為時間的函數的第一負開關狀態804來控制。圖8還示出
13第二(負電流)開關裝置(比如H橋的相同支路、如圖6中的622中的612)的第二負開關裝置狀態802。按照一個示例實施例，第二開關裝置狀態802在沿一個方向驅動執行機構時可以是穩定「接通」，並且因此，這個特徵使本發明不同於其中第二開關裝置通常被PWM開/ 關的傳統PWM開/關。按照本發明的示例實施例，第一負開關裝置狀態804的佔空比可根據需要來調整，以便提供通過執行機構的預期平均負電流。按照本發明的示例實施例，當開關裝置配置成路由負電流(如圖6中的617)通過執行機構(如618)(經由開關裝置、如圖6中的612 和614)時，H橋的另一個分支中的開關裝置(如圖6中的610和616)可處於開路狀態，以便避免使電源短接。現在參照圖9的流程圖來描述用於控制執行機構的示例方法900。該方法在框902 開始，其中按照本發明的一個示例實施例，生成參考信號。在框904並且按照本發明的一個示例實施例，至少部分基於參考信號採用開關驅動信號來操縱執行機構。在框906並且按照一個示例實施例，生成開關激勵信號。在框908並且按照一個示例實施例，至少部分基於與開關激勵信號關聯的反饋來控制參考。方法900在框908之後結束。現在參照圖10的流程圖來描述用於控制執行機構驅動電流的示例方法1000。該方法在框1002開始，其中按照本發明的一個示例實施例，該方法可包括接收參考信號。在框1004，該方法可包括至少部分基於驅動電流來確定反饋信號。在框1006，該方法可包括至少部分基於反饋信號來確定經調節的反饋信號。在框1008，該方法可包括將參考信號與經調節的反饋信號進行比較。在框1010，該方法可包括基於參考信號和經調節的反饋信號的比較來控制驅動電流。方法1000在框1010之後結束。現在參照圖11的流程圖來描述用於控制通過執行機構的雙向驅動電流的示例方法1100。該方法在框1101開始，其中按照本發明的一個示例實施例，該方法可包括接收方向控制信號。在框1102，該方法可包括至少部分基於方向控制來操縱一個或多個裝置，以便建立通過執行機構的至少一個可開關正電流通路和至少一個可開關負電流通路。在框 1104，該方法可包括至少基於與執行機構關聯的電流來提供反饋。而且，在框1106，該方法可包括至少部分基於反饋來控制電流。方法1100在框1106之後結束。現在參照圖12的流程圖來描述用於控制執行機構驅動電流的示例方法1200。該方法在框1201開始，其中按照本發明的一個示例實施例，該方法可包括接收方向控制信號。在框1202，該方法可包括至少部分基於方向控制信號來操縱一個或多個裝置，以便建立通過執行機構的至少一個可開關正電流通路和至少一個可開關負電流通路。在框1204並且按照本發明的一個示例實施例，該方法可包括至少基於與執行機構關聯的電流來提供反饋。在框1206，該方法可包括至少部分基於反饋或者基於反饋與脈寬調製信號的比較來控制電流。方法1200在框1206之後結束。現在參照圖13的流程圖來描述用於控制通過執行機構的雙向驅動電流的示例方法1300。該方法在框1302開始，其中按照本發明的一個示例實施例，該方法可包括接收參考信號。在框1304，該方法可包括至少基於與執行機構關聯的電流來確定反饋信號。在框 1306，該方法可包括基於參考信號和經調節的反饋信號的比較來控制驅動電流。在框1308， 該方法可包括經由滯後控制來操縱一個或多個裝置，以便建立通過執行機構的至少一個正電流通路和至少一個負電流通路。方法1300在框1308之後結束。
現在參照圖14的流程圖來描述用於控制通過執行機構的雙向驅動電流的示例方法1400。該方法在框1402開始，其中按照本發明的一個示例實施例，該方法可包括接收參考信號。在框1404，該方法可包括至少基於與執行機構關聯的電流來確定反饋信號。在框 1406，該方法可包括基於參考信號和經調節的反饋信號的比較來控制驅動電流。在框1408， 該方法可包括經由脈寬調製控制來操縱一個或多個裝置，以便建立通過執行機構的至少一個正電流通路和至少一個負電流通路。方法1400在框1408之後結束。因此，本發明的示例實施例能夠提供如下技術效果創建以提高的效率來提供伺服執行機構控制的某些系統、方法和設備。本發明的示例實施例能夠提供如下進一步的技術效果提供用於減少伺服執行機構驅動器或激勵信號驅動器所生成的熱量的系統、方法和設備。本發明的示例實施例能夠提供如下進一步的技術效果提供用於消除吸熱器或者減小傳統伺服執行機構驅動器中所需的吸熱器尺寸的系統、方法和設備。本發明的示例實施例能夠提供如下的進一步技術效果提供用於減小與伺服執行機構及其驅動電子器件關聯的電路、電路板和/或面板的尺寸或佔用面積的系統、方法和設備。在本發明的示例實施例中，控制器系統100、執行機構驅動和位置傳感器激勵電路 200和/或定位控制系統300可包括被執行以便於任何操作的任何數量的軟體應用。在示例實施例中，一個或多個I/O接口可便於控制器系統100、執行機構驅動和位置傳感器激勵電路200和/或定位控制系統300以及一個或多個輸入/輸出裝置之間的通信。例如，通用串行總線埠、串行埠、盤驅動器、CD-ROM驅動器和/或諸如顯示器、鍵盤、小鍵盤、滑鼠、控制面板、觸控螢幕顯示器、麥克風等的一個或多個用戶接口裝置可便於用戶與控制器系統100、執行機構驅動和位置傳感器激勵電路200和/或定位控制系統300 交互。一個或多個I/O接口可用於接收或收集來自各種各樣的輸入裝置的數據和/或用戶指令。所接收的數據在本發明的各種實施例中可按照需要由一個或多個計算機處理器來處理，和/或存儲在一個或多個存儲器裝置中。一個或多個網絡接口可便於控制器系統100、執行機構驅動和位置傳感器激勵電路200和/或定位控制系統300輸入和輸出連接到一個或多個適當網絡和/或連接；例如便於與和系統關聯的任何數量的傳感器的通信的連接。一個或多個網絡接口還可便於連接到一個或多個適當網絡；例如區域網、廣域網、網際網路、蜂窩網絡、射頻網絡、Bluetooth 使能網絡、Wi-Fi 使能網絡、基於衛星的網絡、任何有線網絡、任何無線網絡等，用於與外部裝置和/或系統進行通信。根據需要，本發明的實施例可包括控制器系統100、執行機構驅動和位置傳感器激勵電路200和/或定位控制系統300，其中具有如圖1、圖2和圖3中所示的或多或少的組件。以上參照按照本發明的示例實施例的系統、方法、設備和/或電腦程式產品的框圖和流程圖描述了本發明。大家會理解，框圖和流程圖的一個或多個框以及框圖和流程圖中的框的組合分別可通過計算機可執行程序指令來實現。同樣，按照本發明的一些實施例，框圖和流程圖的某些框可以不一定需要按所呈現的順序來執行，或者可以不一定需要完全執行。這些計算機可執行程序指令可加載到通用計算機、專用計算機、處理器或者其它可編程數據處理設備上以產生特定機器，使得在計算機、處理器或者其它可編程數據處理1設備上執行的指令創建用於實現流程圖的一個或多個框中指定的一個或多個功能的部件。 這些電腦程式指令還可存儲在計算機可讀存儲器中，它們可指導計算機或其它可編程數據處理設備以特定方式起作用，使得計算機可讀存儲器中存儲的指令產生一種製品，其中包括實現流程圖的一個或多個框中指定的一個或多個功能的指令部件。作為一個示例，本發明的實施例可提供電腦程式產品，包括計算機可用介質，其中包含計算機可讀程序代碼或程序指令，所述計算機可讀程序代碼適合被執行以實現流程圖的一個或多個框中指定的一個或多個功能。電腦程式指令還可被加載到計算機或者其它可編程數據處理設備上，從而使一系列操作單元或步驟在計算機或其它可編程設備上執行，從而產生計算機實現的過程，使得在計算機或其它可編程設備上執行的指令提供用於實現流程圖的一個或多個框中指定的功能的單元或步驟。因此，框圖和流程圖的框支持用於執行指定功能的部件的組合、用於執行指定功能的單元或步驟的組合、以及用於執行指定功能的程序指令部件。大家還會理解，框圖和流程圖的各框以及框圖和流程圖中的框的組合可通過執行指定功能、單元或步驟的基於硬體的專用計算機系統或者專用硬體和計算機指令的組合來實現。雖然結合當前被認為最實際的內容和各種實施例已經描述了本發明，但是要理解，本發明並不局限於所公開的實施例，相反，它意在涵蓋包含於所附權利要求的範圍之內的各種修改和等效布置。雖然本文中採用具體術語，但是它們僅以一般性和描述性意義來使用，而不是用於限制的目的。本書面描述使用示例來公開本發明，其中包括最佳模式，並且還使本領域的技術人員能夠實施本發明，包括製作和使用任何裝置或系統以及執行任何結合的方法。本發明的可專利範圍在權利要求中定義，並且可包括本領域的技術人員想到的其它示例。如果這類其它示例具有與權利要求的文字語言完全相同的結構單元，或者如果它們包括具有與權利要求的文字語言的非實質差異的等效結構單元，則它們應當是處於權利要求的範圍之
內。
配件表
100控制器系統
102控制器
104存儲器
106(一個或多個)處理器
108(一個或多個)輸入/輸出接口
110(一個或多個)網絡接口
112作業系統
114數據
118執行機構命令和感測模塊
120激勵驅動和執行機構位置感測模塊
121執行機構驅動和感測電路
123激勵驅動和執行機構位置感測電路
124執行機構開關放大器
126濾波
128執行機構130感測和反饋調節132模數轉換器(可以是壓控振蕩器)134激勵驅動開關放大器136位置傳感器(LVTD/RVDT)140感測和反饋調節142模數轉換器(可以是壓控振蕩器)200執行機構驅動和位置傳感器激勵電路202控制器/處理器204執行機構參考或脈寬調製信號206極性信號207開關驅動信號208開關功率放大器209濾波器210第一濾波電感器212第二濾波電感器214濾波電容器215執行機構電流216執行機構218電流感測電阻器220反饋電路221電流反饋(第二反饋)222A/D 轉換器223數位訊號224位置傳感器可移動芯子2 位置傳感器(LVDT、RVDT)228開關激勵信號230開關功率放大器232激勵參考信號234反饋電路236激勵信號反饋240A/D 轉換器241數位訊號300定位控制系統302伺服位置控制304數字伺服位置調整器(微處理器)306模數轉換器308位置傳感器反饋調節310電流調整器
312用於執行機構的電流驅動器314激勵控制316激勵驅動器318執行機構320 位置傳感器 1 (LVDTl)322 位置傳感器 2 (LVDT2)324閥部件400具有滯後控制的開關伺服執行機構電路401輸出驅動器電流402參考信號403經調節的反饋信號404第一運算放大器406輸出驅動器柵極電阻器408 電源410電流控制裝置(輸出驅動器(可以是MOSFET或類似器件))412感測電阻器413反饋信號驅動電流感測信號414第一反饋電阻器416第二反饋電阻器418 負載420濾波電容器422偏置電阻器424增益電阻器428反饋延遲電阻器430反饋延遲電容器432 地500雙向電流開關電路502第一開關控制信號(PWM參考信號)504第一電流反饋信號506第一運算放大器508第一開關裝置509 Vcc (正電壓電源)510感測電阻器511 地512負載和濾波器514第一差動放大器516第一濾波電阻器518第一濾波電容器520第二開關控制信號(PWM參考信號)
18
522第二電流反饋信號524第二運算放大器526第二開關裝置527 -Vee (負電壓電源)528第二差動放大器530第二濾波電阻器532第二濾波電容器534正電流通路536負電流通路538正電流540負電流600 H 橋602 電源604第一開關驅動信號606第二開關驅動信號608方向/極性信號609反相器610第一開關裝置612第三開關裝置614第二開關裝置616第四開關裝置617負驅動電流618 負載619正驅動電流620正電流通路622負電流通路700正電流開關狀態702第一開關裝置狀態704第二開關裝置狀態(穩定接通)706傳統H橋支路第二開關裝置狀態(供比較)800負電流開關狀態802第二負開關裝置狀態(穩定接通)804第一負開關裝置狀態806傳統H橋支路第二開關裝置狀態(供比較)900 方法902 框904 框906 框908 框
910
1000
1002
1004
1006
1008
1010
1100
1102
1104
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1108
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1206
1208
框
方法
框
框
框
框
框
方法
框
框
框
框
方法
框
框
框
框
權利要求
1.一種用於控制執行機構016)的方法，包括 生成參考信號(204)；至少部分基於所述參考信號(204)採用開關驅動信號(207)來操縱所述執行機構 (216)；生成開關激勵信號0 )；以及至少部分基於與所述開關激勵信號(228)關聯的反饋(236)來控制所述參考信號 (204)。
2.如權利要求1所述的方法，其中，生成所述參考信號(204)包括生成脈寬調製信號。
3.如權利要求1所述的方法，其中，採用開關驅動信號(207)來操縱所述執行機構 (216)還基於極性信號(206)。
4.如權利要求1所述的方法，其中，生成開關激勵信號(228)是基於脈寬調製信號 (232)。
5.如權利要求1所述的方法，其中，所述反饋(236)還與所述執行機構(216)所關聯的位置相關聯。
6.如權利要求1所述的方法，其中，控制所述參考信號(204)還基於與所述開關驅動信號(207)關聯的第二反饋021)。
7.一種用於控制與氣渦輪機關聯的閥的系統，所述系統包括 執行機構(1 )，可操作以操縱所述閥；與所述執行機構(128)關聯的一個或多個位置傳感器(136)；以及控制器(102)，配置成 生成參考信號(204)；至少部分基於所述參考信號(204)採用開關驅動信號(207)來操縱所述執行機構 (128)；生成開關激勵信號0 )；以及至少部分基於與所述開關激勵信號(228)關聯的反饋(236)來控制所述參考信號 (204)。
8.如權利要求7所述的系統，其中，所述參考信號(204)包括脈寬調製信號。
9.如權利要求7所述的系統，其中，還基於極性信號(206)來操縱所述執行機構 (216)。
10.如權利要求7所述的系統，其中，所述開關激勵信號(228)是基於脈寬調製信號 (232)。
全文摘要
本發明名稱為「提供高效伺服執行機構和激勵驅動器的系統、方法和設備」。本發明的某些實施例可包括用於提供高效率伺服執行機構和激勵驅動器的系統、方法和設備。按照本發明的一個示例實施例，提供一種用於控制執行機構(216)的方法。該方法能夠包括生成參考信號(204)，採用至少部分基於參考信號(204)的開關驅動信號(207)來操縱執行機構(216)，生成開關激勵信號(228)，以及至少部分基於與開關激勵信號(228)關聯的反饋(236)來控制參考信號(204)。
文檔編號F01D17/00GK102287239SQ201110149059
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月20日 優先權日2010年5月21日
發明者R·A·卡特, R·M·德賽 申請人:通用電氣公司