JP2011258192A - Pwm制御により双方向サーボアクチュエータを制御するためのシステム、方法、及び装置 - Google Patents
Pwm制御により双方向サーボアクチュエータを制御するためのシステム、方法、及び装置 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】方向制御信号を受信するステップと、少なくとも方向制御信号に基づいてアクチュエータを通るスイッチング可能な正電流経路及びスイッチング可能な負電流経路を確立するようにデバイスを操作するステップと、アクチュエータに関連付けられた電流に少なくとも基づいてフィードバックを送るステップと、そのフィードバックに少なくとも基づいて電流を制御するステップとを含むことができる。この方法は、パルス幅変調制御を介してアクチュエータを通る少なくとも1つの正電流経路及び少なくとも1つの負電流経路を確立するように1つ又は複数のデバイスを操作するステップを含む。
【選択図】図11
Description
102 コントローラ
104 メモリ
106 プロセッサ(複数可)
108 入力/出力インターフェース(複数可)
110 ネットワークインターフェース(複数可)
112 オペレーティングシステム
114 データ
118 アクチュエータコマンド及び感知モジュール
120 励磁駆動及びアクチュエータ位置感知モジュール
121 アクチュエータ駆動及び感知回路
123 励磁駆動及びアクチュエータ位置感知回路
124 アクチュエータスイッチング増幅器
126 フィルタリング
128 アクチュエータ
130 感知及びフィードバック条件調整
132 アナログ/デジタルコンバータ(電圧制御発振器であってもよい)
134 励磁駆動スイッチング増幅器
136 位置センサ(LVTD/RVDT)
140 感知及びフィードバック条件調整
142 アナログ/デジタルコンバータ(電圧制御発振器であってもよい)
200 アクチュエータ駆動及び位置センサ励磁回路
202 コントローラ/マイクロプロセッサ
204 アクチュエータ参照又はパルス幅変調信号
206 極性信号
207 スイッチト駆動信号
208 スイッチング電力増幅器
209 フィルタ
210 第1のフィルタインダクタ
212 第2のフィルタインダクタ
214 フィルタキャパシタ
215 アクチュエータ電流
216 アクチュエータ
218 電流感知抵抗器
220 フィードバック回路
221 電流フィードバック(第2のフィードバック)
222 A/Dコンバータ
223 デジタル信号
224 位置センサ可動芯
226 位置センサ(LVDT、RVDT)
228 スイッチト励磁信号
230 スイッチング電力増幅器
232 励磁基準信号
234 フィードバック回路
236 励磁信号フィードバック
240 A/Dコンバータ
241 デジタル信号
300 位置決め制御システム
302 サーボ位置制御
304 デジタルサーボ位置調節器(マイクロプロセッサ)
306 アナログ/デジタルコンバータ
308 位置センサフィードバック条件調整
310 電流調節器
312 アクチュエータ用電流ドライバ
314 励磁制御
316 励磁ドライバ
318 アクチュエータ
320 位置センサ1(LVDT1)
322 位置センサ2(LVDT2)
324 弁アセンブリ
400 ミステリシース制御機能を有するスイッチングサーボアクチュエータ回路
401 出力ドライバ電流
402 基準信号
403 調整されたフィードバック信号
404 第1の演算増幅器
406 出力ドライバゲート抵抗器
408 電源
410 電流制御デバイス(出力ドライバ(MOSFET又は同様のものでよい))
412 感知抵抗器
413 フィードバック信号駆動電流感知信号
414 第1のフィードバック抵抗器
416 第2のフィードバック抵抗器
418 負荷
420 フィルタキャパシタ
422 バイアス抵抗器
424 利得抵抗器
428 フィードバック遅延抵抗器
430 フィードバック遅延キャパシタ
432 グランド
500 双方向電流スイッチング回路
502 第1のスイッチ制御信号(PWM基準信号)
504 第1の電流フィードバック信号
506 第1の演算増幅器
508 第1のスイッチングデバイス
509 Vcc(正電圧電源)
510 感知抵抗器
511 グランド
512 負荷とフィルタ
514 第1の差動増幅器
516 第1のフィルタ抵抗器
518 第1のフィルタキャパシタ
520 第2のスイッチ制御信号(PWM基準信号)
522 第2の電流フィードバック信号
524 第2の演算増幅器
526 第2のスイッチングデバイス
527 −Vee(負電圧電源)
528 第2の差動増幅器
530 第2のフィルタ抵抗器
532 第2のフィルタキャパシタ
534 正電流経路
536 負電流経路
538 正の電流
540 負の電流
600 Hブリッジ
602 電源
604 第1のスイッチ駆動信号
606 第2のスイッチ駆動信号
608 方向/極性信号
609 インバータ
610 第1のスイッチングデバイス
612 第3のスイッチングデバイス
614 第2のスイッチングデバイス
616 第4のスイッチングデバイス
617 負駆動電流
618 負荷
619 正駆動電流
620 正電流経路
622 負電流経路
700 正の電流スイッチ状態
702 第1のスイッチングデバイス状態
704 第2のスイッチングデバイス状態(常時オン)
706 従来のHブリッジアームの第2のスイッチングデバイス状態(比較のため)
800 負の電流スイッチ状態
802 第2の負のスイッチングデバイス状態(常時オン)
804 第1の負のスイッチングデバイス状態
806 従来のHブリッジアームの第2のスイッチングデバイス状態(比較のため)
900 方法
902 ブロック
904 ブロック
906 ブロック
908 ブロック
910 ブロック
1000 方法
1002 ブロック
1004 ブロック
1006 ブロック
1008 ブロック
1010 ブロック
1100 方法
1102 ブロック
1104 ブロック
1106 ブロック
1108 ブロック
1200 方法
1202 ブロック
1204 ブロック
1206 ブロック
1208 ブロック
Claims (10)
- アクチュエータを通る双方向駆動電流を制御するための方法であって、
方向制御信号(502、520、608)を受信するステップと、
前記方向制御信号(502、520、608)を受信することに少なくとも部分的に基づいてアクチュエータ(512、618)を通る少なくとも1つのスイッチング可能な正(534、620)電流経路及び少なくとも1つのスイッチング可能な負(536、622)電流経路を確立するように1つ又は複数のデバイス(508、526、610、612、614、616)を操作するステップと、
前記アクチュエータ(512、618)に関連付けられた電流(538、540、617、619)に少なくとも基づいてフィードバック(504、522)を送るステップと、
前記フィードバック(504、522)に少なくとも部分的に基づいて前記電流(538、540、617、619)を制御するステップとを含む方法。 - 前記電流(538、540、617、619)を制御するステップが、前記フィードバック(504、522)とパルス幅変調信号(502、520)との比較結果にさらに基づく請求項1記載の方法。
- 前記電流(617、619)を制御するステップが、少なくとも4つのスイッチ(610、612、614、616)を調整することをさらに含み、前記4つのスイッチのうちの少なくとも2つが開成状態にあり、前記他の2つのスイッチのうちの少なくとも一方がパルス幅変調に少なくとも部分的に基づいて前記電流を制御する請求項1記載の方法。
- 少なくとも1つの正電流経路(534)又は少なくとも1つの負電流経路(536)を確立するように1つ又は複数のデバイス(508、526)を操作するステップが、少なくとも2つのスイッチ(508、526)を調整することを含み、前記スイッチ(508、526)のうちの少なくとも1つが開成状態にある請求項1記載の方法。
- 前記電流(538、540、617、619)を制御するステップが、少なくとも1つの正電流経路(534、620)又は少なくとも1つの負電流経路(536、622)に関連付けられた少なくとも1つのスイッチ(508、526、610、612、614、616)を制御することを含む請求項1記載の方法。
- 前記電流(538、540、617、619)を制御するステップが、パルス幅変調を使用して前記電流を制御することを含む請求項1記載の方法。
- 少なくとも1つの正電流経路(534、620)又は少なくとも1つの負電流経路(536、622)を確立するように1つ又は複数のデバイス(508、526、610、612、614、616)を操作するステップが、2つの相互排他的な電流経路(534、536:620、622)をアクチュエータ(512、618)と接続することを含む請求項1記載の方法。
- 双方向駆動電流(538、540、617、619)を制御するためのシステムであって、
アクチュエータ(618)と、
少なくとも1つの電源(509、527、602)と、
前記アクチュエータ(618)を通る少なくとも1つの正電流経路(534、620)及び少なくとも1つの負電流経路(536、622)と、
前記アクチュエータ(512、618)に関連付けられたフィードバック(504、522)に少なくとも部分的に基づいて前記電流経路(534、536、620、622)を操作し、電流(538、540、617、619)を制御するように構成されているコントローラ(102)とを備えるシステム。 - 前記コントローラ(102)が、前記フィードバック(504、522)とパルス幅変調信号(502、520)との比較結果に基づいて前記電流経路(534、536、620、622)を操作し、電流(617、619)制御するようにさらに構成される請求項8記載のシステム。
- 前記正電流経路(620)が、第1のスイッチングデバイス(610)及び第4のスイッチングデバイス(616)を含み、前記負電流経路(622)が、第2のスイッチングデバイス(614)及び第3のスイッチングデバイス(612)を含む請求項8記載のシステム。
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