JP2015535377A - 電空制御器における駆動値の変化を制限するための方法および装置 - Google Patents

Abstract

電空制御器において駆動値の変化を制限するための方法および装置例が開示される。開示される方法例は、制御信号またはフィードバック信号の少なくとも１つにおけるノイズに基づき制御器のスルー限界を決定すること、制御信号およびフィードバック信号に基づき駆動値を計算すること、ならびに駆動値と以前の駆動値との間の差が制御器のスルー限界よりも大きい場合に計算された駆動値を変更することを含む。

Description

本開示は、一般に、制御器に関し、より詳細には、電空制御器における駆動値の変化を制限するための方法および装置に関する。

電子制御装置（例えば、電空制御器、プログラマブルコントローラ、アナログ制御回路など）は、通常、プロセス制御装置（例えば、制御弁、ポンプ、ダンパーなど）を制御するために使用される。これらの電子制御装置は、プロセス制御装置の指定された動作を引き起こす。安全性、費用効果、および信頼性を目的として、多数の周知のダイアフラム式またはピストン式の空気圧式アクチュエータが、プロセス制御装置を作動させるために使用され、通常、電空制御器を介してプロセス制御システム全体に連結されている。電空制御器は、通常、１つ以上の制御信号を受信し、それらの制御信号を、空気圧式アクチュエータに供給される圧力に変換して、空気圧式アクチュエータに連結されたプロセス制御装置の所望の動作を引き起こすように構成されている。例えば、プロセス制御ルーチンにおいて、空気圧で作動する弁がより大量のプロセス流体を通過させる必要がある場合、その弁と関連付けられた電空制御器に印加される制御信号の振幅が（例えば、電空制御器が４〜２０ｍＡの制御信号を受信するように構成されている場合は、１０ミリアンペア（ｍＡ）から１５ｍＡまで）増加され得る。

電空制御器は、通常、空気圧で作動する制御装置の動作応答を検知または検出するフィードバック検出システムまたは検出部（例えば、位置センサー）によって生成されたフィードバック信号を使用する。例えば、空気圧で作動する弁の場合、フィードバック信号は、位置センサーによって測定または判断された弁の位置に対応し得る。電空制御器は、フィードバック信号を所望の設定点または制御信号と比較し、位置制御プロセスを利用して、フィードバック信号および制御信号（例えば、それらの間の差）に基づき駆動値を生成する。この駆動値は、空気圧式アクチュエータに供給される圧力に対応して、空気圧式アクチュエータに連結された制御装置の所望の動作（例えば、弁の所望の位置）を達成する。

電空制御器において駆動値の変化を制限するための方法および装置例を説明する。方法例は、制御信号またはフィードバック信号の少なくとも１つにおけるノイズに基づき制御器のスルー限界を判断すること、制御信号およびフィードバック信号に基づき駆動値を計算すること、ならびに駆動値と以前の駆動値との間の差が制御器のスルー限界よりも大きい場合に計算された駆動値を変更することを含む。

開示する装置例は、ノイズ検出器および駆動電流スルーリミッタを含む。ノイズ検出器例は、制御信号またはフィードバック信号の少なくとも１つにおけるノイズを識別するためである。駆動スルーリミッタ例は、ノイズに基づきスルー限界を判断し、駆動値および以前の駆動値を受信して、駆動値と以前の駆動値との間の差がスルー限界よりも大きい場合に駆動値を変更するためである。

弁制御器例および弁を含む制御弁組立体例の概略図である。 図１の制御ユニットおよびＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例のブロック図である。 図１および図２のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例を含まない、図１の弁制御器において、計算されたＩ／Ｐ駆動電流および実際のＩ／Ｐ駆動電流の駆動電流グラフである。 図１および図２のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例を含む、図１の弁制御器において、計算されたＩ／Ｐ駆動電流および実際のＩ／Ｐ駆動電流の駆動電流グラフである。 平均Ｉ／Ｐ駆動電流に基づくスルー限界のスルー限界グラフである。 平均Ｉ／Ｐ駆動電流に基づくスルー限界のスルー限界グラフである。 図１および図２のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例、サーボ制御プロセッサ例、回路基板例、および／またはデジタル弁制御器を実装するために使用され得る方法例の流れ図である。 図１および図２のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例、サーボ制御プロセッサ例、回路基板例、および／またはデジタル弁制御器を実装するために使用され得る方法例の流れ図である。 図１および図２のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例、サーボ制御プロセッサ例、回路基板例、および／またはデジタル弁制御器を実装するために使用され得る方法例の流れ図である。 本明細書で説明する方法および装置例を実施するために使用され得るプロセッサシステム例のブロック図である。

以下では、とりわけ他の構成要素の中で、ハードウェア上で実行されるソフトウェアおおび／またはファームウェアを含む方法および装置例を説明するが、かかるシステムは例示に過ぎず、制限と見なされるべきではないことに留意すべきである。例えば、これらのハードウェア、ソフトウェア、およびファームウェア構成要素の一部もしくは全部は、ハードウェア単独で、ソフトウェア単独で、またはハードウェアおよびソフトウェアの任意の組合せで具現化され得ると考えられる。それに応じて、以下で方法および装置例を説明するが、提供する例は、かかる方法および装置を実装するための唯一の方法ではない。

位置制御プロセスの性能は、電空制御器内のコイル巻線（例えば、ソレノイド巻線）の高インダクタンスによって悪影響を及ぼされ得る。具体的には、この高インダクタンスは、電空制御器のソレノイドまたは巻線における電流が、巻線を駆動する電力供給装置の特性に起因して増加され得る速度を制限し得る。しかし、電流がソレノイドまたは巻線を通って減少する場合、減少速度は、電流制御回路の他の特性が減少を制限するのを可能にするのではなく、ソレノイドまたは巻線のクランプ電圧を設定するために使用され得るツェナーダイオードによって制限され得る。この電圧は、通常、電力供給装置の電圧より大きいレベルでクランプされ、それは、電流が増加される速度よりも速い速度で電流が減少するのを可能にする。

巻線またはソレノイドにおいて電流が増加され得る速度と減少され得る速度との間の差の結果として、電空制御器は、いくつかの条件では、平均ソレノイド電流を、位置制御プロセスによって提供された要求されたソレノイド電流または駆動値に対して変動または逸脱させる（例えば、オフセットにさせる）、非対称制御応答を示す。言い換えれば、電空制御器内の巻線またはソレノイドの高インダクタンスは、巻線またはソレノイドにおいて電流が増加され得る速度によって規定される電空制御器に対する全体的なスルー限界となる。減少する巻線またはソレノイド電流と関連したスルーレートに比べて、増加する巻線またはソレノイド電流と関連したより低いスルー限界は、電空制御器における非対称制御応答という結果となる。電空制御器のこの非対称制御応答は、いくつかの条件では、最終的に、電空制御器に連結された空気圧式アクチュエータの位置制御精度の低下という結果となり得る。

さらに、位置制御プロセスは、フィードバック信号および／または制御信号内のノイズによって悪影響を及ぼされ得る。例えば、１００％を上回るが０％を下回らない駆動値計算をもたらすノイズか、または駆動値が両方の制限を非対称量だけ上回る場合、実際の平均駆動値出力は計算された駆動値の平均と異なる。この差は、位置制御プロセスの有効出力におけるずれとなり、空気圧式アクチュエータおよび制御装置での位置制御誤差という結果となる。

本明細書で説明する方法および装置例は、電空制御器のソレノイドもしくは巻線における高インダクタンスに起因した、ならびに／またはフィードバック信号および／もしくは制御信号内のノイズに起因した、弁制御器などの、電空制御器の非対称制御応答を補正するために使用され得る。より一般的には、本明細書で説明する方法および装置例は、例えば、電空制御器の操作限界（例えば、誘導負荷駆動の困難さ）、弁動作限界、高周波システムノイズ、環境ノイズ、および／または制御待ち時間に起因した、電空制御器の非対称制御応答を補正するために使用され得る。

電空制御器は通常、電流−空気圧（Ｉ／Ｐ）変換器などの、電空変換器に電流を供給する制御ユニットを含む。制御ユニットは、制御信号およびフィードバック信号に基づき駆動信号を計算する。制御信号は、制御装置（例えば、弁）に対して指定された設定点に対応し、フィードバック信号は、制御装置の位置および／または圧力に対応する。制御信号とフィードバック信号との間の差すなわち誤差信号は、Ｉ／Ｐ変換器に、制御装置に連結されたアクチュエータを指定された設定点に達するように移動させるために使用される、駆動値（例えば、電圧）に対応する。さらに具体的に言うと、制御ユニットは、駆動値を使用して、Ｉ／Ｐ変換器内のソレノイドまたは巻線を流れる電流を生成および／または制御し、Ｉ／Ｐ変換器は、電流の大きさに基づき空気圧を生成する。空気圧は次いで、増幅されて、制御装置（例えば、弁）を作動させるために使用され得る。

Ｉ／Ｐ変換器は、電流をソレノイド（例えば、高インピーダンス巻線またはインダクタ）を介して空気圧に変換するトランスデューサとして機能する。ソレノイドは、ノズルに関連して動作するフラッパを磁気的に制御して、ノズル／フラッパを通る流量制限を変化させ、ソレノイドを流れる平均電流に基づいて変動する空気圧を提供する。ソレノイドの高誘導性インピーダンスおよびソレノイドに適用される電力供給装置の特性により、Ｉ／Ｐ変換器内のソレノイドを流れる電流が増加できる速度が制限される（すなわち、スルーレートが定義される）。しかし、この高インピーダンスは、前述のように、電力供給装置に対向する面のソレノイドにおけるより高いクランプされた電圧に起因して、電流が減少される速度を同様には制限しない。電流が増加され得るか、または減少され得る速度におけるこの差は、制御ユニットが電流増加を計算する場合は、Ｉ／Ｐ変換器の高インダクタンス制限が、電空変換器の位置制御プロセスにおいて考慮されない場合には、位置制御プロセスの要求に応じてソレノイドにおいて計算された電流と、ソレノイドにおける実際の電流との間の相違となる、速度を制限する（すなわち、スルー限界を定義する）ように、非対称制御制限を作り出す。この相違または差は、例えば、弁などの制御装置に連結された空気圧式アクチュエータの位置制御における精度の低下という結果となる。

本明細書で説明する方法および装置例は、駆動値の変化が電空制御器のソレノイドにおける電流の変化に対応する、電空制御器の制御ユニットにおける駆動値の変化を制限することにより、電空制御器の前述した非対称制御応答を補正するために使用され得る。さらに具体的に言うと、本明細書で説明する方法および装置例は、制御信号およびフィードバック信号を受信すること、その制御信号およびフィードバック信号から駆動値を計算すること、ならびに駆動値と以前の駆動値との間の差が電空制御器のスルー限界より大きいかを決定することにより実現され得る。方法例および装置例は、次いで、スルー限界に基づ
き計算された駆動値を変更し得る。

スルー限界は、電空制御器、電空制御器のＩ／Ｐ変換器、および／または空気圧式アクチュエータに連結された制御装置の特性および／または制限に基づく所定の値でもよい。スルー限界は、単一の値でありえるか、または代替として、計算された駆動値の関数であり得る。追加として、スルー限界は、電空制御器内ならびに／またはフィードバック信号および／もしくは制御信号内のノイズ（例えば、計算されたノイズ）の関数であり得る。

開示する方法および装置は、一般に、電空制御器における駆動値の変化を制限することに関連する。開示する方法および装置は、空気圧で作動する弁を伴う例と関連して説明されるが、開示する方法および装置は、他の方法で作動する弁で、および／または弁以外のプロセス制御装置で、実現され得る。

図１は、弁制御器１０２（例えば、電空制御器）および弁１０４（例えば、プロセス制御装置）を含む制御弁組立体１００の概略図である。弁１０４および弁制御器１０２は、制御弁組立体例１００内で物理的に、および／または通信可能に連結され得る。代替として、弁１０４および弁制御器１０２は、通信可能に、および／または空気圧で連結された別個の構成要素でもよい。他の例では、弁制御器１０２は、１つ以上の他の弁に連結され得、かつ／または弁１０４は１つ以上の他の弁制御器１０２に連結され得る。

制御弁組立体例１００は、弁制御器１０２に連結されたコネクタ１０６を含む。弁制御器１０２は、コネクタ１０６を介して電力および制御信号を受信する。電力および／または制御信号は、通信経路１０７を経由してコネクタ１０６によって受信され得る。電力は、外部電源、制御システム、太陽光発電、バッテリー電源などから供給され得る。追加として、制御信号（例えば、入力信号）は、例えば、４〜２０ｍＡ信号、０〜１０ＶＤＣ信号、および／またはデジタルコマンドなどを含み得る。弁制御器１０２は、それが通信可能に連結され得る外部電源（例えば、制御室内に配置されたホストシステム）から１つ以上の制御信号を受信するように構成され得る。制御信号は、弁例１０４の弁の状態を指定するか、またはそれに対応する。例えば、制御信号は、弁１０４に連結された空気圧式アクチュエータ１０５を、解放、閉塞、または何らかの中間位置にさせ得る。

電力および／または制御信号は、通信経路１０７内で単一のワイヤーを共有し得るか、または代替として、電力および／または制御信号は、通信経路１０７内の複数のワイヤーを経由してコネクタ１０６で受信され得る。例えば、制御信号が４〜２０ｍＡ信号である場合には、例えば、周知のハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサ（ＨＡＲＴ）プロトコルなどの、デジタルデータ通信プロトコルが、弁制御器１０２と通信するために使用され得る。かかるデジタル通信は、識別情報、動作状態情報および診断情報を弁制御器１０２から取得するために、プロセス制御システム全体によって使用され得る。例えば、ＨＡＲＴ通信プロトコルおよび２線式構成を使用して、デジタルデータ形式の制御信号が、ワイヤーの単一のツイストペア上で弁制御器１０２に対する電力と組み合わされ得る。４〜２０ｍＡアナログ制御信号に重ねられた、弁制御器１０２への電力およびデジタルデータは、例えば、制御室のホストシステムなどの、ホストシステムから送信されて、電力を制御信号から分離するためにフィルタ処理され得る。代替または追加として、1つ以上の制御機能を実行するために、弁制御器１０２を制御またはそれに命令するデジタル通信が用いられ得る。

他の例では、制御信号は０〜１０ＶＤＣ信号でもよい。追加として、通信経路１０７は、弁制御器１０２に電力を供給するために、別個の電源線または導線（例えば、２４ＶＤＣまたは２４ボルトの交流（ＶＡＣ））を含み得る。他の例では、電力および／または制御信号は、ワイヤーまたは導線をデジタルデータ信号と共有し得る。例えば、２線式構成
は、デジタルフィールドバス通信プロトコルを使用して、制御装置例１００で実装され得、デジタルデータは、２線式構成上で電力と組み合わされる。

その上、コネクタ１０６は、１つ以上の無線通信リンクで置換または補完され得る。例えば、弁制御器１０２は、１つ以上の無線送受信機ユニットを含んで、弁制御器１０２が制御情報（設定点（複数可）、動作条件情報など）をプロセス制御システム全体と通信するのを可能にし得る。１つ以上の無線送受信機が弁制御器１０２に使用される場合には、電力は、例えば、局所または遠隔の電力供給装置へのワイヤーを経由して、弁制御器１０２に供給され得る。

弁例１０４は、流入口と排出口との間に流体通路を提供する開口部を画定する弁座を含む。弁１０４は、例えば、回転弁、４分の１回転弁、電動開閉弁、ダンパー、または任意の他の制御装置もしくは装置でもよい。弁１０４に連結された空気圧式アクチュエータ１０５は、弁軸を介して流量制御部材に動作可能に連結され、弁軸は、流量制御部材を第１の方向に（例えば、弁座から離れて）移動させて、流入口と排出口との間で流体が流れるのを許可し、第２の方向に（例えば、弁座に向かって）移動させて、流入口と排出口との間で流体の流れを制限または阻止する。

弁例１０４に連結されたアクチュエータ１０５は、複動式ピストンアクチュエータ、単動式スプリングリターンダイアフラムもしくはピストンアクチュエータ、または任意の他の適切なアクチュエータもしくはプロセス制御装置を含み得る。弁１０４を通る流量を制御するために、弁は、例えば、電位差計、磁気センサーアレイなどの、フィードバック検出システム１１１（例えば、位置センサー、圧力センサー、および／または位置送信機）を含む。フィードバック検出システム１１１は、アクチュエータ１０５の位置および弁座に対する流量制御部材の位置（例えば、開放位置、閉塞位置、中間位置など）を検出する。フィードバック検出システム１１１は、例えば、機械的信号、電気的信号などのフィードバック信号を、弁移動フィードバック通信経路１０３を介して弁制御器１０２に提供または生成するように構成される。フィードバック信号は、弁１０４に連結されたアクチュエータ１０５の位置を表し得、従って、弁１０４の位置を表し得る。アクチュエータ１０５に提供される圧力信号は、弁１０４の位置を制御する。圧力信号は、出力圧力１１６および１１８を含み得る。

図１の弁制御器例１０２は、制御ユニット１０８、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０、Ｉ／Ｐ変換器１１２、および空気圧リレー１１４を含む。他の例では、弁制御器１０２は、弁アクチュエータ１０５に対する圧力を制御および／または供給するための任意の他の構成要素を含み得る。追加または代替として、図示していないが、制御ユニット１０８および／または弁制御器１０２は、例えば、アナログデジタル変換器、フィルタ（例えば、低域通過フィルタ、高域通過フィルタ、およびデジタルフィルタ）、増幅器などの、他の信号処理構成要素を含み得る。例えば、制御信号は、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０によって処理される前に、（低／高域通過フィルタを使用して）フィルタ処理され得る。

制御ユニット例１０８、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０、Ｉ／Ｐ変換器例１１２、および／または空気圧リレー例１１４は、図示のように、または任意の他の適切な方法で、通信可能に連結され得る。弁制御器例１０２は、電空制御器として図示されている。しかし、他の例では、弁制御器１０２は、圧力送信機または、弁１０４を制御するための任意の他の適切な制御装置もしくは装置であり得る。

制御ユニット１０８は、弁１０４によって生成されたフィードバック信号を弁移動フィードバック通信経路１０３を介して、およびプロセス制御システム内の制御器から生じた
制御信号を受信する。制御信号は、弁１０４の所望の動作（例えば、制御弁１０４の解放／閉塞の割合に対応する位置）に対応する設定点または基準信号として制御ユニット１０８によって使用され得る。制御ユニット１０８は、制御信号およびフィードバック信号を位置制御アルゴリズムまたはプロセスにおける値として利用することにより、このフィードバック信号を制御信号または基準信号と比較して、Ｉ／Ｐ変換器１１２に提供される駆動値（例えば、Ｉ／Ｐ駆動値）を決定する。制御ユニット１０８によって実行された位置制御プロセスは、フィードバック信号と制御信号との間の差に基づき、駆動値を決定（例えば、計算）する。この計算された差は、弁制御器１０２が、弁１０４に連結されたアクチュエータ１０５の位置を変更すべき量に対応する。計算された駆動値は、Ｉ／Ｐ変換器１１２に、空気圧リレー１１４に提供する空気圧を生成させるための制御ユニット１０８によって生成される電流にも対応する。電流は、例えば、制御ユニット１０８内の１つ以上のトランジスタによって生成され得る。計算された駆動値（例えば、電圧）は、トランジスタを流れる電流フローを制御するトランジスタに印加され得る。Ｉ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３は、同じ電流がソレノイド１１３およびトランジスタを流れるように、通信経路１０９を介してこのトランジスタに連結される。このように、駆動値が、ソレノイド１１３を流れる電流を制御する。

制御ユニット１０８によって生成される電流を増加する駆動値は、空気圧リレー１１４に、空気圧式アクチュエータ１０５に印加される空気圧を増加させて、アクチュエータ１０５に弁１０４を閉塞位置に向かい配置し得る。同様に、制御ユニット１０８によって生成される電流を減少する駆動値は、空気圧リレー１１４に、空気圧式アクチュエータ１０５に印加される空気圧を減少させて、アクチュエータ１０５に弁１０４を開放位置に向かって位置付けさせ得る。駆動値を計算すると、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０は、計算された駆動値を以前の駆動値から減算することにより、計算された駆動信号がスルー限界を上回っているかを判断する。

計算された駆動値と以前の駆動値との間の差は、駆動値の変化である。比較的短期間において計算された駆動値における大きな変化は、電流がＩ／Ｐ変換器１１２のソレノイド１１３内で増加するために、より長い時間が必要であることに起因して（すなわち、前述したスルー限界に起因して）制御位置誤差を生じる。ソレノイド１１３の高インダクタンスおよびソレノイドスルー限界電流に電圧を供給する電力供給装置の特性（例えば、出力インピーダンス、電圧など）が、ソレノイド１１３において増加し、それにより、制御ユニット１０８によって実行される位置制御プロセスが、このスルー限界を上回る、ソレノイド１１３における駆動値および電流増加の速度を計算し得る。しかし、電流における減少は、ソレノイド１１３の高インダクタンスおよび／または電力供給装置の特性によって同様には制限されない。結果として、実際には、Ｉ／Ｐ変換器１１２は、制御ユニット１０８が計算された電流を減少できるのと同じ速さで実際の電流を減少できる。

Ｉ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３は、制御ユニット１０８によって生成された駆動電流を使用して磁場を生成する。この磁場は、ノズルによって提供される流量制限を制御するフラッパを制御するために使用される。ソレノイド１１３内の駆動電流が増加するにつれて、ソレノイド１１３によって生成される磁場が増加し、フラッパをノズルに向かって引き込ませる。ソレノイド１１３内でノズルに向かって引き込まれているフラッパは、Ｉ／Ｐ変換器１１２によって生成されて、空気圧リレー１１４に供給される空気圧を増加させる。例えば、０．７５ｍＡの駆動電流が４２ポンド／平方インチ（ＰＳＩ）の圧力に変換され、１．２５ｍＡの駆動電流が５７ ＰＳＩ圧力に変換されるように、Ｉ／Ｐ変換器１１２が構成され得る。

追加として、Ｉ／Ｐ変換器１１２は、電流を、ソレノイド１１３を介して空気圧に変換するので、電流に対する応答は、ソレノイド１１３を流れる平均電流として、より正確に
反映される。例えば、ある期間にわたる０．９ｍＡと１．１０ｍＡとの間の比較的急速な実際の電流変化は、ソレノイド１１３を流れる１．０ｍＡの平均電流に対応し得る。従って、駆動値がトランジスタ上のゲート電圧に印加されて、０．９ｍＡと１．１ｍＡとの間で変化する電流を生成する場合、Ｉ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３は、１．０ｍＡの平均電流を有し得る。

フィードバック信号および／または制御信号上にノイズがある場合には、制御ユニット１０８は、位置制御プロセスの駆動計算においてノイズの一部を増幅し得る。ノイズのこの増幅で、駆動値計算の一部が駆動値限界を上回り得る。ノイズが非対称的な方法で駆動値限界を上回る場合（例えば、平均のＤＣオフセットシフトされたノイズ）、出力電流信号の平均駆動値は、計算された駆動値の平均と異なり得る。実際の駆動値の平均と計算された駆動値の平均との間のこの差は、弁１０４の位置制御誤差ともなり得る。

Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０は、計算された駆動値の変化を弁制御器１０２のスルー限界と比較することにより、Ｉ／Ｐ変換器１１２のソレノイド１１３内における非対称のノイズおよび／または非対称な電流速度の増加を補正できる。スルー限界は、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０内で実現される所定の駆動値の変化限界でもよい。スルー限界は、Ｉ／Ｐ変換器１１２内で達成可能な実際の電流速度の最大限の増加に基づき構成または設定され得る。代替として、スルー限界は、ソレノイド１１３において計算された平均駆動電流の関数でもよい。例えば、スルー限界は、計算された平均駆動値との、二次関係、線形関係、指数関係、対数関係、またはステップ関係の少なくとも１つに基づき得る。さらに、他の実施態様では、スルー限界は、以前の駆動値、駆動値と以前の駆動値との間の差、制御信号、フィードバック信号、計算された電流の平均、または実際の電流の平均に基づき得る。

図１の制御ユニット例１０８は、フィードバック信号および／または制御信号内のノイズを監視し得る。制御ユニット１０８が所定の閾値を上回るノイズを検出すると、制御ユニット１０８は、ノイズスルー限界を実施し、かつ／または検出されたノイズに基づきスルー限界を調整し得る。他の例では、スルー限界は、弁制御器１０２が異なる動作状態にある場合、平均ノイズ測定値に基づくノイズの補正を含み得る。

計算された駆動値の変化がスルー限界よりも大きい場合、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、その計算された駆動値をスルー限界に基づく値に変更する。例えば、計算された電流が増加していて、駆動値の変化が、スルー限界よりも大きいソレノイド１１３内の電流変化に対応する場合には、変更された駆動値と以前の駆動値との間の差によって、ソレノイド１１３における電流増加速度がスルー限界以下となるように、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、駆動値を減少する。同様に、計算された電流が減少している場合には、駆動値の変化の絶対値がスルー限界よりも大きくてもよい。駆動値の変化の絶対値がスルー限界よりも大きい場合、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、駆動値の変化がスルー限界以下である電流変化に対応するように、駆動値の大きさを増加し得る。

スルー限界に基づいて駆動値を比較および／または変更すると、制御ユニット１０８は駆動値を駆動信号（例えば、トランジスタを流れる電流）に変換し、その駆動信号を、通信経路１０９を介してＩ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３に印加する。電流の大きさは、駆動値に対応する。駆動信号が、例えば、弁１０４の所望の状態（例えば、位置）を達成するために、制御ユニット１０８内のトランジスタによって変更される電流である場合、Ｉ／Ｐ変換器１１２は、電流を圧力に変換するタイプのトランスデューサでもよい。代替として、Ｉ／Ｐ変換器１１２は、電圧を圧力に変換するタイプのトランスデューサでもよく、この場合、駆動信号は、弁１０４を制御するために変化する圧力出力を提供するように変化する電圧である。Ｉ／Ｐ変換器１１２は供給圧力源１２０（例えば、圧縮空
気源）に流体的に連結されて、制御ユニット１０８からの駆動信号を、圧力供給源からの加圧流体（例えば、圧搾空気、油圧油など）を使用して、圧力信号に変換する。Ｉ／Ｐ変換器１１２は圧力信号を空気圧リレー１１４に送信するように構成される。

図２は、図１の制御ユニット１０８およびＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０のブロック図２００である。制御信号をプロセス制御システムから通信経路１０７を介して受信するために、制御ユニット例１０８は、入力信号受信機２０２を含む。入力信号受信機２０２は電気制御信号を受信し、その電気制御信号を処理のためにデジタル情報に変換する。電気信号は、プロセス制御システムから転送されたアナログ情報、離散的情報、および／またはデジタル情報を含み得る。

追加として、入力信号受信機２０２は、プロセス制御システムが制御ユニット１０８と通信するのを可能にするために、ハイウェイアドレス可能遠隔トランスデューサ（ＨＡＲＴ）プロトコルを用いて実現され得る。さらに、入力信号受信機例２０２は、動作環境に伴う任意の電磁ノイズに対して制御信号をフィルタ処理し得る。制御信号を受信および／または処理すると、入力信号受信機２０２は、制御信号および／または制御信号内のデータをノイズ検出器２０６に送信する。

弁移動フィードバック通信経路１０３を経由して弁移動フィードバック信号を受信するために、制御ユニット例１０８はフィードバック受信機２０４を含む。フィードバック受信機２０４は、図１の弁１０４からの位置信号を処理するための位置センサーインタフェースを含み得る。追加として、フィードバック受信機例２０４は、弁１０４からの圧力信号のための圧力センサーインタフェースを含み得る。フィードバック受信機２０４は、弁１０４が制御ユニット１０８と通信するのを可能にするために、ＨＡＲＴプロトコルを用いて実現され得る。さらに、フィードバック受信機例２０４は、動作環境に伴う任意の電磁ノイズに対してフィードバック信号（例えば、圧力および／または位置信号）をフィルタ処理し得る。フィードバック信号を受信および／または処理すると、フィードバック受信機２０４は、フィードバック信号および／またはフィードバック信号内のデータをノイズ検出器２０６に送信する。

制御信号および／またはフィードバック信号内のノイズを検出するために、図２の制御ユニット例１０８は、ノイズ検出器２０６を含む。追加として、ノイズ検出器２０６は、外部環境源、および／または制御ユニット１０８内の内部構成要素（例えば、マイクロプロセッサ２１０）において生じた制御ユニット１０８内のノイズを、検出できる。スルー限界がノイズに基づかない他の例では、制御ユニット例１０８は、ノイズ検出器２０６を含まなくてもよい。

ノイズ検出器例２０６は、ノイズの振幅または平均値がノイズ閾値よりも大きいかを判断することにより、制御信号および／またはフィードバック信号内にノイズが存在するかを判断する。ノイズ閾値は、プロセス制御システムの制御器によって指定され得、かつ／または弁制御器１０２の異なる動作状態中のノイズレベルに基づき計算され得る。制御信号および／またはフィードバック信号上にノイズが存在するかを判断すると、ノイズ検出器２０６は、制御信号および／またはフィードバック信号を位置制御プロセッサ２０８に転送する。追加として、ノイズ検出器２０６が、制御信号および／またはフィードバック信号内にノイズが存在すると決定した場合には、ノイズ検出器２０６は、位置制御プロセッサ２０８にメッセージを送信する。メッセージは、制御信号および／またはフィードバック信号内のノイズがノイズ閾値を上回るという表示を含み得る。追加として、メッセージは、ノイズがノイズ閾値を上回った大きさの近似値、どの信号がノイズを含むか、ノイズの周波数成分、および／または任意の他の関連したノイズ情報を含み得る。

Ｉ／Ｐ駆動値を計算するための位置制御アルゴリズムまたはプロセスを実行するために、制御ユニット例１０８は、位置制御プロセッサ２０８（例えば、サーボ制御プロセッサ）を含む。位置制御プロセッサ２０８は、ノイズ検出器２０６を介してフィードバック信号および制御信号を受信する。位置制御プロセッサ２０８は、位置信号、圧力信号、および制御信号を含むフィードバック信号からＩ／Ｐ駆動値を計算するための位置制御サーボおよび圧力制御サーボを含み得る。

位置制御プロセッサ例２０８は、フィードバック信号および制御信号に基づく比例積分微分フィードバック（ＰＩＤ）制御を使用して、位置制御サーボまたは圧力制御サーボを実装し得る。例えば、ＰＩＤ制御は、制御信号およびフィードバック信号を減算して、誤差信号（例えば、フィードバック信号と制御信号との間の差）を生成する。この誤差信号は、利得が必要に応じて設定または調整された増幅器を含む比例制御器内で処理されて、誤差信号に比例した信号を生成する。各それぞれのサーボ制御モジュールの利得は、フィードバック信号の異なる性質およびフィードバック制御方式の他の態様に基づき異なり得る。

その上、位置制御プロセッサ２０８は、長期間にわたって誤差を積分するアキュムレータのために誤差信号を準備する利得設定をした増幅器を含み得る。同様に、アキュムレータは、アナログ加算器、および、以前の積算値を格納して、それをアナログ加算器に戻す遅延要素を含む。比例および積分制御器によって生成された信号は、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０用の駆動値を生成するために、微分制御器によって生成された信号と共にアナログ加算器に提供される。各微分制御器は、フィードバック信号の時間に関する微分の指示を生成する微分演算子、およびそれぞれに利得設定をした増幅器を含む。追加として、位置制御プロセッサ２０８は、各計算されたＩ／Ｐ駆動値を、マイクロプロセッサ２１０を経由してメモリ２１４に格納し得る。さらに、Ｉ／Ｐ駆動値を計算すると、位置制御プロセッサ２０８は、Ｉ／Ｐ駆動値をＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０に送信する。

Ｉ／Ｐ駆動値の変化を制限するために、制御ユニット例１０８は、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０を含む。Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、Ｉ／Ｐ駆動値を位置制御プロセッサ２０８から受信する。Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、次いで、Ｉ／Ｐ駆動値と以前のＩ／Ｐ駆動値との間の差を計算する。この差は、Ｉ／Ｐ駆動値の変化である。Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、メモリ２１４にアクセスして以前のＩ／Ｐ駆動値を取得し得る。以前のＩ／Ｐ駆動値は、Ｉ／Ｐ変換器１１２に送信された最新のＩ／Ｐ駆動値である。

Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、次いで、Ｉ／Ｐ駆動値の変化の絶対値が、Ｉ／Ｐ変換器１１２と関連付けられたスルー限界よりも大きいかを判断する。Ｉ／Ｐ駆動値の変化の絶対値がスルー限界よりも大きい場合には、Ｉ／Ｐ駆動値の変化が、スルー限界以下である、ソレノイド１１３における電流変化に対応するように、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、Ｉ／Ｐ駆動値を減少または増加する。Ｉ／Ｐ駆動値を変更するか、またはＩ／Ｐ駆動値を変更する必要がないと決定すると、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６に転送するために、Ｉ／Ｐ駆動値を位置制御プロセッサ２０８に送信する。

スルー限界が計算された平均電流に基づく場合には、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、Ｉ／Ｐ駆動値の変化をスルー限界と比較する前に、スルー限界を計算する。例えば、スルー限界は、計算された平均Ｉ／Ｐ駆動値との、二次関係、線形関係、指数関係、対数関係、またはステップ関係のうちの少なくとも１つに基づき得る。さらに、他の実施態様では、スルー限界は、以前の駆動値、駆動値と以前の駆動値との間の差、制御信号、
フィードバック信号、計算された電流の平均、または実際の電流の平均に基づき得る。他の場合には、スルー限界は、Ｉ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３における最大の電流変化値の測定されたセットに基づき得る。スルー限界および／またはスルー限界を平均駆動電流と関連付ける関数が、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０内に、または代替として、メモリ２１４内に格納され得る。

その上、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０が、フィードバック信号および／または制御信号がノイズを含むことを示す、ノイズ検出器２０６から生じたメッセージを受信する場合、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、ノイズスルー限界を計算して、かつ／またはノイズスルー限界を計算されたＩ／Ｐ駆動値に適用し得る。ノイズスルー限界は、弁制御器１０４の異なる動作状態中のフィードバック信号および／または制御信号内のノイズを特徴付けることにより、予め決定され得る。ノイズスルー限界は単一の値であり得るか、または代替として、フィードバック信号および／もしくは制御信号内のノイズ量に基づき得る。追加として、ノイズスルー限界は、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０またはメモリ２１４内に格納され得る。

Ｉ／Ｐ駆動値（例えば、電圧）から駆動電流を生成するために、図２の制御ユニット例１０８は、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６を含む。Ｉ／Ｐ駆動電流生成器例２１６は、スルー制限されたＩ／Ｐ駆動値を位置制御プロセッサ２０８から受信する。Ｉ／Ｐ駆動値を受信すると、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６は、Ｉ／Ｐ駆動値に対応する大きさの電流を生成する。Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６は、トランジスタ、電流源、デジタルアナログ（ＤＡＣ）変換器、および／または制御された電流信号を生成可能な任意の他の構成要素を使用して、電流を生成し得る。駆動電流を生成すると、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６は、通信経路１０９を経由して、駆動電流をＩ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３に流す。例えば、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６は、駆動値を用いて制御されるトランジスタを含み得る。駆動値がトランジスタに印加されると、印加された駆動値電圧に基づく駆動電流が、トランジスタおよびソレノイド１１３を流れる。代替として、Ｉ／Ｐ変換器１１２が電圧信号を必要とする例では、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６は、Ｉ／Ｐ駆動値からの情報を含む電圧を生成するための構成要素を含み得る。

診断、通信、および他の一般的な制御機能を管理するために、制御ユニット例１０８は、マイクロプロセッサ２１０を含む。マイクロプロセッサ例２１０は、任意のタイプのプロセッサ、マイクロコントローラ、制御論理、デジタル信号プロセッサ、特定用途向け集積回路、および／または制御ユニット１０８を管理可能な任意の他のタイプの構成要素によって実現され得る。

マイクロプロセッサ例２１０は、スルー制限されたＩ／Ｐ駆動値を位置制御プロセッサ２０８から受信し、これらのＩ／Ｐ駆動値をメモリ２１４に格納する。追加として、マイクロプロセッサ２１０は、プロセス制御システムから通信経路１０７を経由して制御ユニット１０８に送信された任意の通信メッセージを処理する。これらの通信メッセージは、制御ユニット１０８の動作状態、制御ユニット１０８の診断情報、計算されたＩ／Ｐ駆動値、実際のＩ／Ｐ駆動値、平均駆動電流情報、ノイズ情報、および／または任意の他の機能情報を要求し得る。通信メッセージを受信すると、マイクロプロセッサ２１０は、適切な応答を生成し、その応答を出力信号送信機２１２に送信する。

マイクロプロセッサ例２１０は、制御ユニット１０８内の機能を監視し得、これらの機能の任意の更新された状態をプロセス制御システムに提供する。例えば、マイクロプロセッサ２１０は、位置制御プロセッサ２０８内の位置制御プロセスを監視して、プロセスが正しく動作しているか検証し得る。別の例では、マイクロプロセッサ２１０は、フィードバック信号および／または制御信号内の大量のノイズを監視し得る。さらに別の例では、
マイクロプロセッサ２１０は、制御信号および／またはフィードバック信号が制御ユニット１０８内で受信されていないと決定し得る。さらに、マイクロプロセッサ２１０は、スルー限界の計算されたＩ／Ｐ駆動値への適用からの逸脱に関して、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０を監視し得る。なおさらに、マイクロプロセッサ２１０は、起こり得る短絡状態に起因して、Ｉ／Ｐ変換器１１２によって過電流が引き起こされているかを判断するために、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器２１６を監視し得る。

マイクロプロセッサ２１０から生じたメッセージを送信するために、制御ユニット例１０８は、出力信号送信機２１２を含む。出力信号送信機例２１２は、マイクロプロセッサ２１０からのメッセージを、通信経路１０７を経由してプロセス制御システムに送信するために、アナログおよび／またはデジタルフォーマットに変換する。出力信号送信機２１２は、イーサネット、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＩＥＥＥ １３９４などと互換性のあるデータをフォーマットし得る。代替として、出力信号送信機２１２は、無線通信媒体（例えば、無線イーサネット、ＩＥＥＥ−８０２．１１、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）など）を使用して、プロセス制御システムと無線で通信し得る。

計算されたＩ／Ｐ駆動値、スルー制限されたＩ／Ｐ駆動値、スルー限界、ノイズスルー限界、およびスルー限界関数を格納するために、図２の制御ユニット１０８は、メモリ２１４を含む。メモリ例は、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および／または任意の他のタイプのメモリによって実現され得る。メモリ２１４は、通信経路２２０を経由してプロセス制御システムと通信可能に接続される。プロセス制御システムのオペレータは、スルー限界および／またはスルー限界関数を、通信経路２２０を経由してメモリに格納し得る。追加として、オペレータは、メモリ２１４内に格納されたスルー限界および／またはスルー限界関数を修正および／または変更し得る。

制御ユニット１０８を実装する方法例が図２に示されているが、図２に示すインタフェース、データ構造、要素、プロセス、および／または装置の１つ以上が、任意の他の方法で、組み合わされ、分割され、再配置され、省略され、除去され、かつ／または実施され得る。例えば、図２に示す入力信号受信機例２０２、フィードバック受信機例２０４、ノイズ検出器例２０６、位置制御プロセッサ例２０８、マイクロプロセッサ例２１０、出力信号送信機例２１２、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０、および／またはＩ／Ｐ駆動電流生成器例２１６は、例えば、１つ以上のコンピューティング装置および／またはコンピューティングプラットフォーム（例えば、図８の処理プラットフォーム例８１０）によって実行されるマシンアクセス可能または読取り可能な命令を使用して、別々に、および／または任意の組合せで、実装され得る。

さらに、入力信号受信機例２０２、フィードバック受信機例２０４、ノイズ検出器例２０６、位置制御プロセッサ例２０８、マイクロプロセッサ例２１０、出力信号送信機例２１２、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器例２１６、および／またはより一般的には、制御ユニット１０８は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ならびに／またはハードウェア、ソフトウェア、および／もしくはファームウェアの任意の組合せで実装され得る。従って、例えば、入力信号受信機例２０２、フィードバック受信機例２０４、ノイズ検出器例２０６、位置制御プロセッサ例２０８、マイクロプロセッサ例２１０、出力信号送信機例２１２、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０、Ｉ／Ｐ駆動電流生成器例２１６、および／またはより一般的には、制御ユニット１０８のいずれも、１つ以上の回路、１つ以上のプログラマブルプロセッサ、１つ以上の特定用途向け集積回路（ＡＳｌＣ）、１つ以上のプログラム可能論理回路（ＰＬＤ）、および／または１つ以上のフィールドプログラム可能論理回路（ＦＰＬＤ）などによって実装できる。

図３Ａは、図１および図２のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０を含まない、図１の弁制御器１０２に対する、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２および実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４の駆動電流グラフ３００である。駆動電流グラフ３００は、ｘ軸時間スケールおよびｙ軸電流スケールを含む。時間軸は分、秒、ミリ秒、マイクロ秒、ナノ秒などの尺度であり得る。電流軸はアンペア、ミリアンペア、マイクロアンペア、ナノアンペアなどの尺度であり得る。さらに、制御ユニット１０８が駆動電圧を生成する他の例では、ｙ軸は電圧を含み得る。図１の弁制御器１０２の例では、図３の駆動電流グラフ３００は、１００ミリ秒での時間Ｔ１、１５００ミリ秒での時間Ｔ５、０．８ミリアンペアでの電流Ｉ１、および１．２０ミリアンペアでの電流Ｉ４を含む。

駆動電流グラフ例３００は、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２および実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４をある期間にわたって示す。計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２は、制御ユニット１０８において計算されたＩ／Ｐ駆動値に対応する。実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４は、Ｉ／Ｐ変換器１１２に印加された電流である。明確にするために、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２および実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４は、いくつかの例で、Ｉ／Ｐ駆動電流３０２および３０４の各々を区別するために互いに隣接して示される。これらの例では、Ｉ／Ｐ駆動電流３０２および３０４は、互いに重ねられるべきである。

駆動電流グラフ３００は、電流Ｉ１から始まる、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２を示す。時間Ｔ１で、制御ユニットは、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２が電流Ｉ４に達するまで、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２を増加する。時間Ｔ２から時間Ｔ３まで、制御ユニット１０８は、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２をＩ４で維持する。その後時間Ｔ４で、制御ユニット１０８は、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２が時間Ｔ５でＩ１に達するまで、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２を減少する。しかし、制御ユニット１０８がＩ／Ｐ駆動電流を計算している間、Ｉ／Ｐ変換器１１２は、実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４として示された実際の電流を有する。時間Ｔ１で、Ｉ／Ｐ変換器１１２は、その電流を、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２と同じ速度で増加できない。この例では、制御ユニット１０８は、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０を含まないので、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２は、Ｉ／Ｐ変換器１１２内の最大の電流増加限界（すなわち、スルー限界）に制限されない。結果として、実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４はより遅い速度で増加して、時間Ｔ２の後、時間Ｔ３になるまで、電流Ｉ４に達しない。時間Ｔ１からＴ３までのＩ／Ｐ駆動電流３０２と３０４との間の差は、図１の弁１０４に連結されたアクチュエータの制御位置決め誤差となり得る。また、Ｉ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３のインダクタンスは、実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４が減少できる速度を同様には制限しないので、実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４は、時間Ｔ４からＴ５まで、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２と一致する。

追加として、駆動電流グラフ例３００は、それぞれＩ／Ｐ駆動電流３０２および３０４における平均駆動電流３０６および３０８を示す。計算された平均駆動電流３０６は、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３０２に対応し、実際の平均駆動電流３０８は、実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４に対応する。平均駆動電流３０６および３０８は、駆動電流グラフ３００に示すよりも長い期間にわたって平均化されるため、直線として示される。実際の平均駆動電流３０８は電流Ｉ２を有し、他方、計算された平均駆動電流３０６は電流Ｉ３を有する。実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４は速度が制限されて、電流Ｉ４に達するのにより長い時間（例えば、Ｔ３−Ｔ２）を必要とするので、実際の平均駆動電流３０８は、計算された平均駆動電流３０６よりも低い。

図３Ｂは、図１および図２のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０を含む、デジタル弁制御器１０２における、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３５２および実際のＩ／Ｐ駆動電流
３５４の駆動電流グラフ３５０である。駆動電流グラフ３５０は、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３５２がスルー限界に基づいて制限されることを除いて、図３Ａの駆動電流グラフ３００に類似している。図３Ｂの駆動電流グラフ３５０では、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、図３Ａで時間Ｔ２からＴ３までの実際のＩ／Ｐ駆動電流３０４で示されるように、Ｉ／Ｐ変換器１１２内で到達可能な最大の電流速度増加に対応するスルー限界を含む。

Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０によって適用されたスルー限界の結果として、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３５２は、Ｉ／Ｐ変換器１１２内で到達可能な最大電流増加に基づき制限された速度である。従って、実際のＩ／Ｐ駆動電流３５４は、Ｔ１からＴ５までの全期間にわたって、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３５２と一致する。スルー限界は、Ｉ／Ｐ駆動電流の対称制御を提供するために、時間Ｔ４からＴ５までのＩ／Ｐ駆動電流における減少にも適用される。実際のＩ／Ｐ駆動電流３５４と計算されたＩ／Ｐ駆動電流３５２との間の一致、および対称制御は、図１の弁１０４に連結されたアクチュエータにおける正確な位置決め制御を提供する。

さらに、図３Ｂの駆動電流グラフ３５０は、計算されたＩ／Ｐ駆動電流３５２に対応する計算された平均駆動電流３５６、および実際のＩ／Ｐ駆動電流３５４に対応する実際の平均駆動電流３５８を含む。実際のＩ／Ｐ駆動電流３５２および計算されたＩ／Ｐ駆動電流３５４は、一致するか、または実質的に等しいので、計算された平均駆動電流３５６および実際の平均駆動電流３５８は一致するか、または実質的に等しい。

図４Ａおよび図４Ｂは、平均Ｉ／Ｐ駆動電流に基づくスルー限界のスルー限界グラフ４００および４２５である。スルー限界グラフ４００および４２５のｘ軸は、平均駆動電流を示す。この駆動電流はアンペア、ミリアンペア、マイクロアンペア、ナノアンペアなどの尺度であり得る。また、スルー限界グラフ４００および４２５のｙ軸は、Ｉ／Ｐ駆動値の変化量を示す。Ｉ／Ｐ駆動値の変化は、アンペア／秒、ミリアンペア／秒、ミリアンペア／ミリ秒などの尺度であり得る。Ｉ／Ｐ駆動値の変化は、現在のＩ／Ｐ駆動値と以前のＩ／Ｐ駆動値との間の差（例えば、現在のＩ／Ｐ駆動値が以前のＩ／Ｐ駆動値から変化する速度）に等しい。さらに、スルー限界グラフ４００および４２５は、双方向のＩ／Ｐ駆動値の変化に対するスルー限界４０２および４２６を示す。

図４Ａのスルー限界グラフ４００は、Ｃ１からＣ２までの任意の平均駆動電流に対するＩ／Ｐ駆動値Ｄ１の変化におけるスルー限界４０２を示す。スルー限界４０２は、Ｉ／Ｐ変換器１１２の計算されたＩ／Ｐ駆動電流の最大変化であり得る。さらに、このスルー限界４０２は、図５の方法例５００によって判断され得る。図４Ａの例では、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４０４は、スルー限界４０２よりも大きい。Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４０４をスルー限界におけるＩ／Ｐ駆動変化値４０６に減少することにより、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４０４を変更する。他の例では、Ｉ／Ｐ駆動値４０４は、スルー限界４０２を下回るように減少され得る。

図４Ｂのスルー限界グラフ４２５は、平均駆動電流に基づくスルー限界４２６を示す。この例では、平均駆動電流がＣ１からＣ２に増加するにつれて、スルー限界はＤ２からＤ１に直線的に減少する。この線形減少は、Ｉ／Ｐ変換器１１２内の最大電流変化の結果であり得る。例えば、Ｉ／Ｐ変換器１１２内の平均電流が、Ｉ／Ｐ変換器１１２に供給される電力に近づくと、最大電流は減少する。他の例では、スルー限界４２６は、平均駆動電流との、二次関係、線形関係、指数関係、対数関係、および／またはステップ関係を有し得る。追加として、スルー限界は、計算された駆動値、以前の駆動値、駆動値と以前の駆動値との間の差、制御信号、フィードバック信号、計算された駆動値の平均、および／または実際の駆動値の平均に基づき得る。さらに他の例では、スルー限界４２６は、フィー
ドバック信号および／または制御信号内のノイズに基づき得る。

スルー限界グラフ例４２５では、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４２８は、スルー限界４２６よりも大きい。Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０は、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４２８を、スルー限界４２６における調整されたＩ／Ｐ駆動値の変化４３０まで減少する。この例では、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４２８は、平均電流Ｃ３においてである。この平均電流Ｃ３は、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４２８またはＩ／Ｐ駆動値の変化４３０での平均電流であり得る。代替として、平均駆動電流Ｃ３は、計算されたＩ／Ｐ駆動値の変化４２８に対応する計算されたＩ／Ｐ駆動値を組み込む前は、実際の平均駆動電流に対応し得る。

図５、図６および図７は、図１および／または図２のデジタル弁制御器例１０４、回路基板例１０８、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ例１１０、ノイズ検出器例２０６、サーボ制御プロセッサ例２０８、および／またはマイクロプロセッサ例２１０を実装するために実行され得る方法例の流れ図である。図５、図６および図７の方法例は、プロセッサ、コントローラ、および／または任意の他の適切な処理装置によって実行され得る。例えば、図５、図６および図７の方法例は、プログラムコードおよび／または命令をメソッドもしくはデータ構造の形態で保持または格納するために使用でき、プロセッサ、汎用もしくは専用コンピュータ、またはプロセッサを有する他のマシン（例えば、図８に関連して以下で説明するプロセッサプラットフォーム例８１０）によってアクセスできる、フラッシュメモリ、ＣＤ、ＤＶＤ、フロッピィディスク、ＲＯＭ、ＲＡＭ、プログラマブルＲＯＭ（ＰＲＯＭ）、電子的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電子的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、光学式記憶ディスク、光学式記憶装置、磁気記憶ディスク、磁気記憶装置、および／または任意の他の媒体などの、任意の有形的コンピュータ可読媒体上に格納されたコード化命令で具現化され得る。前述したものの組合せもコンピュータ可読媒体の範囲に含まれる。方法は、例えば、プロセッサ、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、または専用処理マシンに１つ以上の特定の方法を実装させる命令および／またはデータを含む。代替として、図５、図６および図７の方法例の一部または全部は、ＡＳＩＣ（複数可）、ＰＬＤ（複数可）、ＦＰＬＤ（複数可）、個別論理、ハードウェア、ファームウェアなどの１つ以上の任意の組合せを使用して実施され得る。また、図５、図６および図７の方法例の一部または全部は代わりに、手動操作を使用して、または、前述の任意の技術のいずれかの任意の組み合わせとして、例えば、ファームウェア、ソフトウェア、個別論理、および／またはハードウェアの任意の組合せで実施され得る。さらに、図５、図６および図７の動作例を実施する多くの他の方法が採用され得る。例えば、ブロックの実行順が変更され得、かつ／または記載した１つ以上のブロックが変更、除去、再分割、もしくは組み合わされ得る。追加として、図５、図６および図７の方法例の一部または全部は、連続して実行され得、かつ／または、例えば、別個の処理スレッド、プロセッサ、装置、個別論理、回路などによって、並行して実行され得る。

図５の方法例５００は、図１のＩ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０に対するスルー限界を決定する。図５の方法例５００は、弁制御器１０２の動作状態の単一セットに対するスルー限界を計算する。他の方法例５００は、弁制御器１０２の他の動作状態に対するスルー限界を決定するために実行され得る。追加として、方法例５００から計算された１つ以上のスルー限界が、スルー限界値と弁制御器１０２の動作状態との間の関係を形成するために一緒に組み合わされ得る。さらに、方法例５００は、スルー限界とＩ／Ｐ変換器１１２に印加された実際の電流との間の関数関係を決定するために使用され得る。

方法例５００は、制御弁組立体１００が作動されて、Ｉ／Ｐ変換器１１２内のソレノイド１１３のインダクタンスが測定される（ブロック５０２）と、開始する。次いで、スルー限界が、測定されたインダクタンスおよびＩ／Ｐ変換器１１２への電力供給装置の特性
から計算される（ブロック５０４）。他の例では、スルー限界は、Ｉ／Ｐ変換器１１２内の実際の最大の電流速度変化から計算され得る。さらに他の例では、スルー限界は、異なる平均駆動電流に対するＩ／Ｐ変換器１１２における最大の電流速度変化の関数として計算され得る。

スルー限界を計算すると（ブロック５０４）、移動フィードバック信号内のノイズが測定される（ブロック５０６）。次に、制御信号内のノイズが測定されて（ブロック５０８）、弁制御器１０２の動作点が記録される（ブロック５１０）。追加として、弁制御器１０２内、制御ユニット１０８内、および／またはコネクタ１０６上のノイズが測定され得る。いくつかの実施態様例では、スルー限界の計算（ブロック５０４）ならびにフィードバックおよび制御信号内のノイズの測定（ブロック５０６およびブロック５０８）が、弁制御器１０２の異なる動作点に対して繰り返され得（ブロック５１０）、または代替として、例えば、フィードバック信号および制御信号が測定されるときを含む、定期的な感覚において実施され得る。

図５の方法例５００は、新規のスルー限界が計算されるか、または以前のスルー限界が、弁制御器１０２の動作点で測定されたノイズに基づき調整される（ブロック５１２）と、継続する。弁制御器１０２が、制御信号および／またはフィードバック信号内のノイズを検出し、決定したノイズに基づいてスルー限界を調整する場合に、新規のスルー限界が計算され得る。他の例では、弁制御器１０２は、フィードバック信号および／または制御信号内でノイズを検出すると、スルー限界制御を作動し得る。方法例５００は、計算されたスルー限界（複数可）が制御ユニット１０８内のメモリ２１４に格納される（ブロック５１４）と終了する。

図６の方法例６００は、図１の制御ユニット１０８内の位置制御アルゴリズムまたはプロセスによって計算された駆動値の変化を制限する。方法例６００は、駆動値の単一の計算およびスルー限界との比較を示す。しかし、方法例６００は、受信した制御信号および／または受信した弁移動フィードバック信号それぞれの場合に開始し得る。方法例６００は、図１の制御弁組立体１００が動作状態にあり、弁制御器１０２が制御信号およびフィードバック信号を受信する（ブロック６０２およびブロック６０４）と、開始する。次に、Ｉ／Ｐ駆動値が、フィードバック信号と制御信号との間の差から計算される（ブロック６０６）。このＩ／Ｐ駆動値は、弁制御器１０２が、弁１０４に連結されたアクチュエータを開放または閉塞すべき量に対応する。

Ｉ／Ｐ駆動値を計算すると、Ｉ／Ｐ駆動値の変化が、Ｉ／Ｐ駆動値と以前のＩ／Ｐ駆動値との間の差から計算される（ブロック６０８）。以前のＩ／Ｐ駆動値は、弁制御器１０２が最新の制御信号およびフィードバック信号を受信する前に、Ｉ／Ｐ変換器１１２に送信されたＩ／Ｐ駆動値である。以前のＩ／Ｐ駆動値も、スルー限界に基づいて変更され得る。次に、Ｉ／Ｐ駆動値の変化が、スルー限界と比較される（ブロック６１０）。スルー限界は、Ｉ／Ｐ駆動値の変化（例えば、関数）、Ｉ／Ｐ駆動値で計算された電流の平均、Ｉ／Ｐ駆動値、および／またはＩ／Ｐ駆動値の加算前に計算された電流の平均に基づき得る。代替として、スルー限界は、Ｉ／Ｐ変換器１１２における最大のＩ／Ｐ駆動値の変化に対応する値でもよい。

Ｉ／Ｐ駆動値の変化がプラスのとき、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がスルー限界よりも小さい場合には（ブロック６１０）、Ｉ／Ｐ駆動値は修正されず、制御ユニット１０８は、Ｉ／Ｐ駆動値を電流としてＩ／Ｐ変換器１１２に送信する（ブロック６１４）。また、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がマイナス（例えば、減少するＩ／Ｐ駆動値）のとき、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がスルー限界よりも小さい場合には（ブロック６１０）、Ｉ／Ｐ駆動値は修正されず、制御ユニット１０８は、Ｉ／Ｐ駆動値を電流としてＩ／Ｐ変換器１１２に送信する（ブロック
６１４）。しかし、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がプラスで、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がスルー限界よりも大きい（ブロック６１０）か、またはＩ／Ｐ駆動値の変化がマイナスで、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がスルー限界よりも大きい場合（ブロック６１０）には、Ｉ／Ｐ駆動値がスルー限界に基づき変更される（ブロック６１２）。Ｉ／Ｐ駆動値の変化がプラスの場合には、Ｉ／Ｐ駆動値は、以前の値にスルー限界をプラスした値に減少されるか、または以前のＩ／Ｐ駆動値にスルー限界をプラスした値未満の値に減少される。同様に、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がマイナスの場合には、Ｉ／Ｐ駆動値は、以前のＩ／Ｐ駆動値からスルー限界をマイナスした値に増加されるか、または、以前のＩ／Ｐ駆動値からスルー限界をマイナスしたよりも大きい値に減少される。方法例は、変更されたＩ／Ｐ駆動値が電流としてＩ／Ｐ変換器１１２に送信される（ブロック６１４）と、終了する。

図７の方法例７００は、フィードバック信号および／または制御信号内のノイズに起因した駆動値の変化を制限する。方法例７００は、駆動値の単一の計算およびスルー限界との比較を示す。しかし、方法例７００は、受信した制御信号および／または受信した弁移動フィードバック信号それぞれの場合に実行され得る。他の実施態様では、方法例７００は、弁制御器１０２内で、および／または外部環境ノイズによりコネクタ１０６内で検出されたノイズに基づいて、スルー限界を設定し得る。方法例７００は、図１の制御弁組立体１００が動作状態にあり、弁制御器１０２が、制御信号およびフィードバック信号を受信する（ブロック７０２およびブロック７０４）と開始する。次に、フィードバック信号および／または制御信号におけるノイズが検査される（ブロック７０６）。信号内のノイズの検査は、ノイズの振幅または平均値がノイズ閾値よりも大きいかを決定することを含み得る。いくつかの例では、制御信号および／またはフィードバック信号が、弁制御器１０２および／または制御ユニット１０８内でフィルタ処理された後に、ノイズの検査が生じ得る。他の例では、任意のフィルタ処理の前に、ノイズが検査され得る。

次に、スルー限界が、測定されたノイズに基づいて設定される（ブロック７０８）。スルー限界のノイズとの関係が、図５の方法例５００によって決定され得る。ノイズがノイズ閾値以下である場合には、スルー限界は、Ｉ／Ｐ駆動値の変化および／またはＩ／Ｐ駆動値に基づき計算された電流の平均のみに基づき得る。代替として、スルー限界は、Ｉ／Ｐ変換器１１２における最大の電流変化に対応し得る。ノイズがノイズ閾値よりも大きい場合には、ノイズスルー限界は、ノイズおよびＩ／Ｐ駆動値の変化、ならびに／または計算された電流の平均に基づき得る。次いで、Ｉ／Ｐ駆動値が、フィードバック信号と制御信号との間の差に基づいて計算される（ブロック７１０）。Ｉ／Ｐ駆動値を計算すると、Ｉ／Ｐ駆動値の変化が、Ｉ／Ｐ駆動値と以前のＩ／Ｐ駆動値との間の差に基づいて計算される（ブロック７１２）。

図７の方法例７００は、Ｉ／Ｐ駆動値の変化が、ノイズスルー限界と比較される（ブロック７１４）と継続する。Ｉ／Ｐ駆動値の変化がプラスのとき、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がノイズスルー限界よりも小さい場合には（ブロック７１４）、Ｉ／Ｐ駆動値は修正されず、制御ユニット１０８は、Ｉ／Ｐ駆動値を電流としてＩ／Ｐ変換器１１２に送信する（ブロック７１８）。また、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がマイナス（例えば、Ｉ／Ｐ駆動値が減少する）のとき、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がノイズスルー限界よりも小さい場合には（ブロック７１４）、Ｉ／Ｐ駆動値は修正されず、制御ユニット１０８は、Ｉ／Ｐ駆動値を電流としてＩ／Ｐ変換器１１２に送信する（ブロック７１８）。

しかし、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がプラスであって、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がノイズスルー限界よりも大きいか、またはＩ／Ｐ駆動値の変化がマイナスであって、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がノイズスルー限界よりも大きい場合には（ブロック７１４）、Ｉ／Ｐ駆動値が、ノイズスルー限界に基づいて変更される（ブロック７１６）。Ｉ／Ｐ駆動値の変化がプラスの場合には、Ｉ／Ｐ駆動値が、以前のＩ／Ｐ駆動値にノイズスルー限界をプラスした値に減少
されるか、または以前のＩ／Ｐ駆動値にノイズスルー限界をプラスした値未満に減少される。同様に、Ｉ／Ｐ駆動値の変化がマイナスの場合には、Ｉ／Ｐ駆動値が、以前のＩ／Ｐ駆動値からノイズスルー限界をマイナスした値に増加されるか、または以前のＩ／Ｐ駆動値からスルー限界をマイナスした値より大きい値に増加される。方法例は、変更されたＩ／Ｐ駆動値が電流としてＩ／Ｐ変換器１１２に送信される（ブロック７１８）と終了する。

図８は、本明細書で説明する方法例および装置例を実施するために使用され得るプロセッサシステム例８１０のブロック図である。例えば、プロセッサシステム例８１０に類似しているか、またはそれと同一のプロセッサシステムは、図１および／または図２のデジタル弁制御器１０４、回路基板１０８、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０、ノイズ検出器２０６、サーボ制御プロセッサ２０８、および／またはマイクロプロセッサ２１０を実施するために使用され得る。プロセッサシステム例８１０は、複数の周辺機器、インタフェース、チップ、メモリなどを含むとして、以下で説明されるが、これらの要素の１つ以上は、デジタル弁制御器１０４、回路基板１０８、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０、ノイズ検出器２０６、サーボ制御プロセッサ２０８、および／またはマイクロプロセッサ２１０の１つ以上を実施するために使用される他のプロセッサシステム例から省略され得る。

図８に示すように、プロセッサシステム８１０は、相互接続バス８１４に接続されているプロセッサ８１２を含む。プロセッサ８１２は、レジスタセットまたはレジスタ空間８１６を含み、それは、図８では完全にオンチップとして示されているが、代替として、完全に、または一部オフチップで配置されて、専用の電気的接続を経由して、および／または相互接続バス８１４を経由して、プロセッサ８１２に直接接続され得る。プロセッサ８１２は、任意の適切なプロセッサ、処理装置、またはマイクロプロセッサであり得る。図８には示していないが、システム８１０は、マルチプロセッサシステムでもよく、従って、プロセッサ８１２と同一であるか、または類似して、相互接続バス８１４と通信可能に接続されている、１つ以上の追加のプロセッサを含んでもよい。

図８のプロセッサ８１２は、チップセット８１８に接続され、それは、メモリコントローラ８２０および周辺入力／出力（Ｉ／Ｏ）制御装置８２２を含む。周知のように、チップセットは、通常、Ｉ／Ｏおよびメモリ管理機能、ならびにチップセット８１８に接続された１つ以上のプロセッサによってアクセス可能であるか、または使用される、複数の汎用および／または専用レジスタ、タイマなどを提供する。メモリコントローラ８２０は、プロセッサ８１２（または、複数のプロセッサがある場合には複数のプロセッサ）がシステムメモリ８２４および大容量記憶メモリ８２５にアクセスするのを可能にする機能を実行する。

システムメモリ８２４は、例えば、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）などの、任意の所望のタイプの揮発性および／または不揮発性メモリを含み得る。大容量記憶メモリ８２５は、任意の所望のタイプの大容量記憶装置を含み得る。例えば、プロセッサシステム例８１０が、デジタル弁制御器１０４（図１）を実装するために使用される場合、大容量記憶メモリ８２５は、ハードディスクドライブ、光学式ドライブ、テープ記憶装置などを含み得る。代替として、プロセッサシステム例８１０が、回路基板１０８、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０、ノイズ検出器２０６、サーボ制御プロセッサ２０８、および／またはマイクロプロセッサ２１０を実装するために使用される場合、大容量記憶メモリ８２５は、ソリッドステートメモリ（例えば、フラッシュメモリ、ＲＡＭメモリなど）、磁気メモリ（例えば、ハードドライブ）、または回路基板１０８、Ｉ／Ｐ駆動電流スルーリミッタ１１０、ノイズ検出器２０６、サーボ制御プロセッサ
２０８、および／もしくはマイクロプロセッサ２１０における大容量記憶に適した任意の他のメモリを含み得る。

周辺Ｉ／Ｏ制御装置８２２は、プロセッサ８１２が、周辺Ｉ／Ｏバス８３２を経由して、周辺入力／出力（Ｉ／Ｏ）装置８２６および８２８、ならびにネットワークインタフェース８３０と通信するのを可能にする機能を実行する。Ｉ／Ｏ装置８２６および８２８は、例えば、キーボード、ディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ブラウン管（ＣＲＴ）ディスプレイなど）、ナビゲーション機器（例えば、マウス、トラックボール、容量性タッチパッド、ジョイスティックなど）などの、任意の所望のタイプのＩ／Ｏ装置であり得る。ネットワークインタフェース８３０は、例えば、プロセッサシステム８１０が、別のプロセッサシステムと通信するのを可能にする、イーサネット装置、非同期転送モード（ＡＴＭ）装置、８０２．１１装置、ＤＳＬモデム、ケーブルモデム、移動電話モデムなど、であり得る。

メモリコントローラ８２０およびＩ／Ｏ制御装置８２２は、図８ではチップセット８１８内の別個の機能ブロックとして示されているが、これらのブロックによって実行される機能は、単一の半導体回路内に統合され得るか、または２つ以上の別個の集積回路を使用して実装され得る。

前述の方法例および／またはシステム例の少なくともいくつかは、コンピュータプロセッサ上で実行する１つ以上のソフトウェアおよび／またはファームウェアプログラムによって実施される。しかし、特定用途向け集積回路、プログラマブル論理アレイ、および他のハードウェアデバイスを含むが、それらに限定されない、専用ハードウェア実施態様が、本明細書で説明する方法例および／または装置例の一部または全部を実施するために、全体または一部のいずれかにおいて同様に構築できる。分散処理もしくは構成要素／オブジェクト分散処理、並列処理、または仮想マシン処理を含むが、それらに限定されない、代替のソフトウェア実施態様も、本明細書で説明する方法例および／またはシステム例を実施するために構築できる。

本明細書で説明するソフトウェアおよび／またはファームウェアの実施態様例は、磁気媒体（例えば、磁気ディスクまたはテープ）、光磁気もしくは光ディスクなどの光媒体、または１つ以上の読取り専用（不揮発性）メモリ、ランダムアクセスメモリ、もしくは他の書換可能（揮発性）メモリを収容するメモリカードもしくは他のパッケージなどのソリッドステート媒体などの、有形的記憶媒体上に格納されることも留意されるべきである。それに応じて、本明細書で説明するソフトウェアおよび／またはファームウェア例は、前述したものなどの有形的記憶媒体または後続の記憶媒体上に格納できる。前述の明細書で構成要素および機能例が特定の規格およびプロトコルに関して説明される範囲で、本特許の範囲はかかる規格およびプロトコルに制限されないことを理解されたい。例えば、インターネットおよび他のパケット交換ネットワーク送信（例えば、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）／インターネットプロトコル（ＩＰ）、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）／ＩＰ、ハイパーテキストマークアップ言語（ＨＴＭＬ）、ハイパーテキスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ））に対する規格の各々は、当技術分野における現在の状態の例を表す。かかる規格は、同一の一般的機能性を有する、より速い、または効率的な均等物によって定期的に置き換えられる。それに応じて、同一の機能を有する置き換えられた規格およびプロトコルは、本特許によって考慮される均等物であり、添付の請求項の範囲内に含まれることを意図する。

さらに、本特許は、ハードウェア上で実行されるソフトウェアおよび／またはファームウェアを含む方法例および装置例を開示するが、かかるシステムは単なる例示であり、限定として考えられるべきでないことに留意すべきである。例えば、これらのハードウェア
およびソフトウェア構成要素の一部または全部は、ハードウェア単独で、ソフトウェア単独で、ファームウェア単独で、またはハードウェア、ソフトウェア、および／もしくはソフトウェアの何らかの組合せで具現化され得ると考えられる。それに応じて、前述の明細書は、方法、システム、およびマシンアクセス可能媒体の例を記載したが、例は、かかるシステム、方法およびマシンアクセス可能媒体を実装するための唯一の方法ではない。それ故、特定の方法、システム、およびマシンアクセス可能媒体例が本明細書で説明されてきたが、本特許の範囲はそれらに限定されない。それどころか、本特許は、逐語的または均等物の原理に基づいて、添付の請求項の範囲内に適正に含まれる全ての方法、システム、およびマシンアクセス可能媒体を包含する。

Claims (25)

1. 制御信号またはフィードバック信号の少なくとも１つにおけるノイズに基づき制御器のスルー限界を判断することと、
   前記制御信号および前記フィードバック信号に基づき駆動値を計算することと、
   前記駆動値と以前の駆動値との間の差が前記制御器の前記スルー限界よりも大きい場合に、前記計算された駆動値を変更することと
   を含む、方法。
2. 前記変更された駆動値を前記制御器のトランスデューサに送信することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記計算された駆動値を変更することが、
   前記駆動値と前記以前の駆動値との間の前記差を計算することと、
   前記差を前記スルー限界と比較することと
   を含む、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
4. 前記スルー限界を決定することが、第１のスルー限界を決定することと、前記第１のスルー限界を、前記ノイズの閾値との比較に基づき変更することとを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の方法。
5. 前記スルー限界が、制御プロセスの実行サイクルごとの最大の駆動値の変化である、請求項１〜４のいずれかに記載の方法。
6. 前記制御信号が、アクチュエータを規定の位置に設定するための命令を含み、かつ前記フィードバック信号が前記アクチュエータの位置に対応する、請求項１〜５のいずれかに記載の方法。
7. 前記以前の駆動値が、前記フィードバック信号または前記制御信号の少なくとも１つを受信する前に送信された、以前に計算された値である、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
8. 前記スルー限界を決定することが、平均ノイズ値を計算することを含む、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
9. 前記ノイズの振幅または平均値の少なくとも１つが閾値よりも大きいと決定することをさらに含む、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
10. 制御信号またはフィードバック信号の少なくとも１つにおけるノイズを識別するためのノイズ検出器と、
    駆動電流スルーリミッタであって、
    前記ノイズに基づきスルー限界を決定することと、
    駆動値および以前の駆動値を受信することと、
    前記駆動値と前記以前の駆動値との間の差が前記スルー限界よりも大きい場合に、前記駆動値を変更することと
    を行うための、駆動電流スルーリミッタと
    を備える、装置。
11. 前記制御信号および前記フィードバック信号から前記駆動値を計算し、前記駆動値を前記駆動電流スルーリミッタに転送することと、
    前記変更された駆動値をトランスデューサに送信することと
    を行うための位置制御プロセッサをさらに含む、請求項１０に記載の装置。
12. 前記変更された駆動値を前記位置制御プロセッサから受信して、前記トランスデューサに送信される前記変更された駆動値を含む信号を生成するための駆動電流生成器と、
    前記以前の駆動値、前記駆動値、または前記駆動電流スルーリミッタに対する前記スルー限界の少なくとも１つを格納するためのメモリと
    をさらに含む、請求項１０または１１のいずれかに記載の装置。
13. 前記メモリが、前記スルー限界を、プロセスの実行サイクルごとの最大の駆動値の変化として格納する、請求項１０〜１２のいずれかに記載の装置。
14. 前記駆動電流スルーリミッタが、前記以前の駆動値を、前記フィードバック信号または前記制御信号の少なくとも１つの受信前に送信された、前記以前に計算された駆動信号として前記メモリに格納する、請求項１０〜１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記ノイズ検出器が、前記ノイズの振幅または平均値の少なくとも１つが閾値よりも大きいかどうかを決定する、請求項１０〜１４のいずれかに記載の装置。
16. 前記駆動電流スルーリミッタが、前記計算された平均ノイズ値に基づき前記スルー限界を決定する、請求項１０〜１５のいずれかに記載の装置。
17. 前記駆動電流スルーリミッタが、前記駆動値と前記以前の駆動値との間の前記差が前記スルー限界よりも大きいかを、
    前記駆動値と前記以前の駆動値との間の前記差を計算することと、
    前記差を前記スルー限界と比較することと
    により決定する、請求項１０〜１６のいずれかに記載の装置。
18. 前記駆動電流スルーリミッタが、第１のスルー限界を決定することと、前記第１のスルー限界を、前記ノイズの閾値との比較に基づき変更することとによって、前記スルー限界を決定する、請求項１０〜１７のいずれかに記載の装置。
19. 前記フィードバック信号がアクチュエータの位置に対応し、かつ前記制御信号が、前記アクチュエータを規定の位置に設定するための命令を含む、請求項１０〜１８のいずれかに記載の装置。
20. 制御信号またはフィードバック信号の少なくとも１つにおけるノイズに基づき制御器のスルー限界を判断するための手段と、
    前記制御信号および前記フィードバック信号に基づき駆動値を計算するための手段と、
    前記駆動値と以前の駆動値との間の差が前記制御器の前記スルー限界よりも大きい場合に、前記計算された駆動値を変更するための手段と
    を含む、装置。
21. 前記変更された駆動値を前記電空制御器のトランスデューサに送信するための手段をさらに含む、請求項２０に記載の装置。
22. 前記計算された駆動値を変更するための前記手段が、
    前記駆動値と前記以前の駆動値との間の前記差を計算するための手段と、
    前記差を前記スルー限界と比較するための手段と
    を含む、請求項２０または２１のいずれかに記載の装置。
23. 前記スルー限界を決定するための前記手段が、
    第１のスルー限界を決定するための手段と、
    前記識別されたノイズが閾値よりも大きい場合に、前記第１のスルー限界を前記識別されたノイズに基づき変更するための手段と
    を含む、請求項２０〜２２のいずれかに記載の装置。
24. 前記スルー限界を決定することが、計算された平均ノイズ値に基づく、請求項１０〜２３のいずれかに記載の装置。
25. 前記ノイズの振幅または平均値の少なくとも１つがノイズ閾値よりも大きいと決定するための手段をさらに含む、請求項１０〜２３のいずれかに記載の装置。

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