專利名稱：用于限制電-氣動控制器中的驅(qū)動值的改變的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開大體上涉及控制器，更具體地，涉及用于限制電-氣動控制器中的驅(qū)動值的改變的方法和裝置。
背景技術(shù)：
電子控制設(shè)備(例如電-氣動控制器、可編程控制器、模擬控制電路等)典型地用于控制過程控制設(shè)備(例如控制閥、泵、阻尼器等)。這些電子控制設(shè)備引起過程控制設(shè)備的特定的操作。出于安全、成本效率和可靠性的目的，許多公知的隔膜式或活塞式氣動致動器用于驅(qū)動過程控制設(shè)備并且典型地經(jīng)由電-氣動控制器耦接到全局過程控制系統(tǒng)。 電-氣動控制器通常被配置為接收一個或多個控制信號，并且將這些控制信號轉(zhuǎn)換為提供給氣動致動器的壓強(qiáng)，以引起耦接到所述氣動致動器的過程控制設(shè)備的期望的操作。例如， 如果過程控制例程需要?dú)鈩又聞拥拈y使得較大體積的過程流體通過，則施加在與閥相關(guān)聯(lián)的電-氣動控制器的控制信號的幅度可能會增加(例如，在電-氣動控制器被配置為接收 4-20毫安(mA)控制信號的情況下，從10毫安到15毫安)。電-氣動控制器典型地使用感測或檢測氣動致動的控制設(shè)備的操作響應(yīng)的反饋感測系統(tǒng)或元件(例如位置傳感器)生成的反饋信號。例如，在氣動致動的閥的例子中，反饋信號可以與位置傳感器測量或確定的閥的位置對應(yīng)。電-氣動控制器將反饋信號與期望的設(shè)置點(diǎn)或控制信號進(jìn)行比較，并且利用位置控制過程基于反饋信號和控制信號(例如兩者之間的差)生成驅(qū)動值。該驅(qū)動值與待提供給氣動致動器以實(shí)現(xiàn)耦接到氣動致動器的控制設(shè)備的期望的操作(例如閥的期望的位置)的壓強(qiáng)對應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
描述了用于限制電-氣動控制器中的驅(qū)動值的改變的示例性方法和裝置。示例性方法包括接收控制信號和反饋信號；由所述控制信號和所述反饋信號計(jì)算驅(qū)動值； 確定所述驅(qū)動值與先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述電-氣動控制器的擺動限制(slew limit)。示例性方法還包括基于所述擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。公開的示例性裝置包括驅(qū)動電流擺動限制器，用于接收驅(qū)動值和先前驅(qū)動值，確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述電-氣動控制器的擺動限制，并且基于所述擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。示例性裝置還可以包括伺服控制處理器，用于接收控制信號和反饋信號，由所述控制信號和所述反饋信號計(jì)算所述驅(qū)動值并且將所述驅(qū)動值轉(zhuǎn)發(fā)到所述驅(qū)動電流擺動限制器，以及將所述改變的驅(qū)動值發(fā)送到所述電-氣動控制器的變換器。


圖1示出了包括示例性閥控制器和閥的示例性控制閥組件的示意圖；圖2示出了圖1的控制單元和示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器的方框圖3A示出了用于沒有圖1和圖2的示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器的、圖1的閥控制器的計(jì)算的I/P驅(qū)動電流和實(shí)際I/P驅(qū)動電流的驅(qū)動電流圖；圖;3B示出了用于包括圖1和圖2的示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器的、圖1的閥控制器的計(jì)算的I/P驅(qū)動電流和實(shí)際I/P驅(qū)動電流的驅(qū)動電流圖；圖4A和圖4B示出了基于平均I/P驅(qū)動電流的擺動限制的擺動限制圖；圖5、圖6和圖7示出了可以用于實(shí)現(xiàn)圖1和圖2的示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器、示例性伺服控制處理器、示例性電路板和/或數(shù)字閥控制器的示例性方法的流程圖；圖8示出了可以用于實(shí)現(xiàn)在此描述的示例性方法和裝置的示例性處理器系統(tǒng)的方框圖。
具體實(shí)施例方式盡管下面的內(nèi)容描述包括除其他組件之外的在硬件上執(zhí)行的軟件和/或固件的示例性方法和設(shè)備，但應(yīng)當(dāng)注意，這些系統(tǒng)僅僅是示例性的，不應(yīng)視為限制性的。例如，可以考慮的是，任何或所有這些硬件、軟件和固件組件可以完全地實(shí)施為硬件、完全地實(shí)施為軟件，或?qū)嵤橛布蛙浖娜魏谓M合。因此，以下描述示例性方法和裝置時(shí)，提供的示例并不是用于實(shí)現(xiàn)這些方法和裝置的唯一方式。電-氣動控制器內(nèi)的線圈繞組(例如螺線管繞組)的高電感能夠不利地影響位置控制過程的性能。具體地，這種高電感可能限制由于驅(qū)動繞組的電源的特性而能夠增加電-氣動控制器螺線管或繞組中的電流的速率。然而，當(dāng)電流通過螺線管或繞組被減少時(shí)， 可以被用于設(shè)置螺線管或繞組的鉗位電壓的齊納二極管可能限制減少的速率，而不是允許電流控制電路的其他特性來限制減少。電壓被典型地鉗位在大于電源電壓的電平，這使得電流能夠以比增加該電流的速率更快的速率減少。作為以其可以在繞組或螺線管中增加和減少電流的速率之間的差的結(jié)果，電-氣動控制器展現(xiàn)在一些情況下使得平均螺線管電流相對于位置控制過程提供的命令的螺線管電流或驅(qū)動值改變或偏離(例如變得偏移)的不對稱控制響應(yīng)。換句話說，電-氣動控制器中的繞組或螺線管的高電感導(dǎo)致用于電-氣動控制器的全局?jǐn)[動限制，其由能夠增加繞組或螺線管中的電流的速率限定。相對于與減少繞組或螺線管電流相關(guān)聯(lián)的擺動速率， 與提高繞組或螺線管電流相關(guān)聯(lián)的較低的擺動限制導(dǎo)致對電-氣動控制器的不對稱控制響應(yīng)。電-氣動控制器的該不對稱控制響應(yīng)可能在一些情況下最終導(dǎo)致耦接到電-氣動控制器的氣動致動器的位置控制精度的下降。此外，反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲能夠不利地影響位置控制過程。例如，當(dāng)出現(xiàn)使得驅(qū)動值計(jì)算超過100%但不落入0%之下的噪聲，或當(dāng)驅(qū)動值以不對稱量超過這兩個限時(shí)，實(shí)際平均驅(qū)動值輸出與平均計(jì)算的驅(qū)動值不同。這種差異導(dǎo)致位置控制過程的有效輸出的偏移，導(dǎo)致在氣動致動器和控制設(shè)備處的位置控制誤差。在此描述的示例性方法和裝置可以用于校正由于電-氣動控制器的螺線管或繞組中的高電感和/或由于反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲的諸如閥控制器的電-氣動控制器的不對稱控制響應(yīng)。更一般地，在此描述的示例性方法和裝置可以用于校正由于例如電-氣動控制器操作限制(例如驅(qū)動感性負(fù)載的困難)、閥操作限制、高頻率系統(tǒng)噪聲、環(huán)境噪聲和/或控制延時(shí)的電-氣動控制器的不對稱控制響應(yīng)。
電-氣動控制器典型地包括將電流提供給諸如電流到氣動(I/P)轉(zhuǎn)換器的電-氣動轉(zhuǎn)換器的控制單元?？刂茊卧诳刂菩盘柡头答佇盘栍?jì)算驅(qū)動信號?？刂菩盘柵c用于控制設(shè)備(例如閥)的特定的設(shè)置點(diǎn)相對應(yīng)，反饋信號與控制設(shè)備的位置和/或壓強(qiáng)對應(yīng)。 控制信號與反饋信號之間的差或誤差信號與驅(qū)動值(例如電壓)相對應(yīng)，該驅(qū)動值用于使得I/P轉(zhuǎn)換器移動耦接到控制設(shè)備的致動器以實(shí)現(xiàn)特定的設(shè)置點(diǎn)。更具體地，控制單元使用驅(qū)動值生成和/或控制通過I/P轉(zhuǎn)換器中的螺線管或繞組的電流，其基于電流的幅度生成氣動壓強(qiáng)。該氣動壓強(qiáng)然后可以被放大，并且用于驅(qū)動控制設(shè)備(例如閥)。I/P轉(zhuǎn)換器起到用于經(jīng)由螺線管(例如高阻抗繞組或電感器)將電流轉(zhuǎn)換為氣動壓強(qiáng)的變換器的作用。螺線管磁力地控制相對于噴嘴操作的擋板，以通過噴嘴/擋板改變流動限制，以提供基于通過螺線管的平均電流變化的氣動壓強(qiáng)。螺線管的高感性阻抗和施加在螺線管的電源的特性限制了能夠增加通過I/P轉(zhuǎn)換器內(nèi)的螺線管的電流的速率(即限定擺動速率)。然而，如上所述，由于與電源相對的螺線管的一側(cè)上的較高鉗位電壓，高阻抗沒有相似地限制減少電流的速率。能夠增加或減少電流的速率的差異產(chǎn)生了不對稱的控制限制，從而如果控制單元計(jì)算電流增加，則I/P轉(zhuǎn)換器的高電感限制限制速率(即限定擺動限制)，如果該速率在電-氣動轉(zhuǎn)換器的位置控制過程中沒有被考慮，則導(dǎo)致位置控制過程期望的螺線管中的計(jì)算的電流與螺線管中的實(shí)際電流之間的不一致。這種不一致或差異導(dǎo)致例如耦接到諸如閥的控制設(shè)備的氣動制動器的位置控制中的降低的精度。在此描述的示例性方法和裝置可以用于通過限制其中驅(qū)動值改變與電-氣動控制器的螺線管中的電流改變相對應(yīng)的電-氣動控制器的控制單元中的驅(qū)動值的改變來校正電-氣動控制器的上述不對稱控制響應(yīng)。更具體地說，在此描述的示例性方法和裝置可以通過以下方式實(shí)現(xiàn)接收控制信號和反饋信號；從所述控制信號和所述反饋信號計(jì)算驅(qū)動值；確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述電-氣動控制器的擺動限制。示例性方法和裝置然后可以基于所述擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。所述擺動限制可以是基于所述電-氣動控制器、所述電-氣動控制器的I/P轉(zhuǎn)換器和/或耦接到所述氣動致動器的控制設(shè)備的特性和/或限制的預(yù)定值。所述擺動限制可以是單個值，或替代地，可以是計(jì)算的驅(qū)動值的函數(shù)。此外，擺動限制可以是電-氣動控制器內(nèi)和/或反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲(例如計(jì)算的噪聲)的函數(shù)。公開的方法和裝置大體上涉及限制電-氣動控制器中的驅(qū)動值的改變。在結(jié)合包括氣動致動的閥的示例描述公開的方法和裝置的同時(shí)，公開的方法和裝置可以通過以其他方式致動的閥和/或以除了閥之外的過程控制設(shè)備實(shí)現(xiàn)。圖1示出了包括閥控制器102(例如電-氣動控制器)和閥104(例如過程控制設(shè)備)的控制閥組件100的示意圖。閥104和閥控制器102可以在示例性控制閥組件100內(nèi)物理地或通信地耦接在一起。替代地，閥104和閥控制器102可以是物理地和/或氣動地耦接在一起的分離構(gòu)件。在其他示例中，閥控制器102可以耦接到一個或多個其他閥，和/ 或閥104可以耦接到一個或多個另外的閥控制器102。示例性控制閥組件100包括耦接到閥控制器102的連接器106。閥控制器102經(jīng)由連接器106接收功率和控制信號。連接器106可以經(jīng)由通信路徑107接收功率和/或控制信號。可以從外部電源、控制系統(tǒng)、太陽能、電池電源等提供功率。此外，控制信號(例如輸入信號)可以包括例如4-20mA信號、0-10VDC信號、和/或數(shù)字命令等。閥控制器102可以被配置為從其可以通信地耦接到的外部源(例如位于控制室中的主機(jī)系統(tǒng))接收一個或多個控制信號。控制信號給定或?qū)?yīng)于示例性閥104的閥狀態(tài)。例如，控制信號可以使得耦接到閥104的氣動致動器105被打開、關(guān)閉或在某個中間位置處。功率和/或控制信號可以共享通信路徑107內(nèi)的單個導(dǎo)線，或，替代地，可以經(jīng)由通信路徑107內(nèi)的多個導(dǎo)線在連接器106處接收功率和/或控制信號。例如，在控制信號是 4-20mA信號的情況下，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通信協(xié)議諸如例如可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道(Highway Addressable Remote ^Transducer，HART)協(xié)議可以用于與閥控制器102通信。全局過程控制系統(tǒng)可以使用這些數(shù)字通信以從閥控制器102獲取識別信息、操作狀態(tài)信息和診斷信息。例如，使用HART通信協(xié)議和雙導(dǎo)線配置，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)形式的控制信號與用于單雙絞線上的閥控制器102的功率組合。用于閥控制器102的功率以及疊加在4-20mA模擬控制信號上的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可以從主機(jī)系統(tǒng)(例如比如控制室的主機(jī)系統(tǒng))被發(fā)送，并且被過濾以分離功率與控制信號。替代地或另外，數(shù)字通信可以用于控制或命令閥控制器102執(zhí)行一個或多個控制功能。在其他示例中，控制信號可以是0-10VDC信號。此外，通信路徑107可以包括用于供電閥控制器102的分離的功率導(dǎo)線或線路(例如MVDC或M伏特交變電流(VAC))。在其他示例中，功率和/或控制信號可以與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號共享導(dǎo)線或線路。例如，可以通過使用數(shù)字Fieldbus通信協(xié)議的示例性控制器裝置100實(shí)現(xiàn)雙導(dǎo)線配置，其中，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)與雙導(dǎo)線配置上的功率組合。此外，連接器106可以被一個或多個無線通信鏈路替換或補(bǔ)充。例如，閥控制器 102可以包括用于使得閥控制器102能夠與全局過程控制系統(tǒng)交換控制信息(設(shè)置點(diǎn)、操作狀態(tài)信息等)的一個或多個無線收發(fā)器單元。在閥控制器102使用一個或多個無線收發(fā)器的情況下，可以經(jīng)由例如用于本地或遠(yuǎn)程電源的導(dǎo)線將功率提供給閥控制器102。示例性閥104包括限定在入口與出口之間提供流體流動通道的孔腔的閥座。閥 104可以是例如旋轉(zhuǎn)閥、四分之一轉(zhuǎn)閥、電機(jī)操作的閥、阻尼器、或任何另外控制設(shè)備或裝置。耦接到閥104的氣動致動器105經(jīng)由閥桿可操作地耦接到流動控制構(gòu)件，該閥桿在用于允許入口與出口之間的流體流動的第一方向(例如遠(yuǎn)離閥座)上以及在用于限制或防止入口與出口之間流體流動的第二方向(例如朝向閥座)上移動流動控制構(gòu)件。耦接到示例性閥104的致動器105可以包括雙作用活塞致動器、單作用彈簧復(fù)位膜或活塞致動器、或任何另外合適的致動器或過程控制設(shè)備。為了控制通過閥104的流動速率，閥包括反饋感測系統(tǒng)111(例如位置傳感器、壓強(qiáng)傳感器和/或位置變送器)，諸如例如電位計(jì)、磁傳感器陣列等。反饋感測系統(tǒng)111檢測相對于閥底座的致動器105的位置和流動控制構(gòu)件的位置(例如打開位置、關(guān)閉位置、中間位置等)。反饋感測系統(tǒng)111被配置為經(jīng)由閥行進(jìn)反饋通信路徑103將諸如例如機(jī)械信號、電信號等的反饋信號提供或生成給閥控制器102。反饋信號可以表示耦接到閥104的致動器105的位置，并且因此表示閥104的位置。提供給致動器105的壓強(qiáng)信號控制閥104的位置。壓強(qiáng)信號可以包括輸出壓強(qiáng)116 和 118。圖1的示例性閥控制器102包括控制單元108、I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、I/P 轉(zhuǎn)換器112和氣動繼電器114。在其他示例中，閥控制器102可以包括用于控制壓強(qiáng)和/或提供壓強(qiáng)給閥致動器105的任何其他構(gòu)件。附加地或替代地，雖然未示出，但控制單元108和/或閥控制器102可以包括其他信號處理構(gòu)件，諸如模數(shù)轉(zhuǎn)換器、濾波器(例如低通濾波器、高通濾波器和數(shù)字濾波器)、放大器等。例如，控制信號可以在被I/P驅(qū)動電流擺動限制器110處理之前被濾波(例如使用低/高通濾波器)。示例性控制單元108、示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、示例性I/P轉(zhuǎn)換器112 和/或示例性氣動繼電器114可以如所示或以任何另外合適的方式通信地耦接。示例性閥控制器102示出為電-氣動控制器。然而，在其他示例中，閥控制器102可以是壓強(qiáng)傳送器或用于控制閥104的任何另外合適的控制器設(shè)備或裝置?？刂茊卧?08經(jīng)由閥行進(jìn)反饋通信路徑103接收閥104生成的反饋信號，以及源自過程控制系統(tǒng)中的控制器的控制信號?？刂茊卧?08可以使用控制信號作為與閥104的期望的操作(例如與控制閥104打開/關(guān)閉的百分比相對應(yīng)的位置)相對應(yīng)的設(shè)置點(diǎn)或參考信號?？刂茊卧?08通過利用控制信號和反饋信號作為位置控制算法或過程中的值來將該反饋信號與控制信號或參考信號進(jìn)行比較以便確定待提供給I/P轉(zhuǎn)換器112的驅(qū)動值 (例如ι/Ρ驅(qū)動值)。控制單元108執(zhí)行的位置控制過程基于反饋信號與控制信號之間的差確定(例如計(jì)算)驅(qū)動值。該計(jì)算的差與閥控制器102將要改變耦接到閥104的致動器 105的位置的量相對應(yīng)。計(jì)算的驅(qū)動值還與控制單元108生成的電流相對應(yīng)，該電流用于使得I/P轉(zhuǎn)換器112生成待提供給氣動繼電器114的氣動壓強(qiáng)。電流可以由例如控制單元 108內(nèi)的一個或多個晶體管生成。計(jì)算的驅(qū)動值(例如電壓)可以被施加在控制通過晶體管的電流流動的晶體管。ι/Ρ轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的螺線管113經(jīng)由通信路徑109耦接到該晶體管，從而相同電流通過螺線管113和晶體管流動。以此方式，驅(qū)動值控制通過螺線管113的電流。增加由控制單元108生成的電流的驅(qū)動值可以使得氣動繼電器114增加施加在氣動致動器105以使得致動器105朝向關(guān)閉的位置定位閥104的氣動壓強(qiáng)。相似地，減少由控制單元108生成的電流的驅(qū)動值可以使得氣動繼電器114減少施加在氣動致動器105以使得致動器105朝向打開位置定位閥104的氣動壓強(qiáng)。在計(jì)算驅(qū)動值時(shí)，示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110通過從先前驅(qū)動值減去計(jì)算的驅(qū)動值來確定計(jì)算的驅(qū)動信號是否超過擺動限制。計(jì)算的與先前驅(qū)動值之間的差是驅(qū)動值改變。由于用于I/P轉(zhuǎn)換器112的螺線管 113內(nèi)的增加的電流所需的較長時(shí)間(即由于上述擺動限制)，在相對小時(shí)間段上的計(jì)算的驅(qū)動值的大的改變產(chǎn)生控制位置誤差。螺線管113的高電感和將電壓提供給螺線管擺動限制電流的電源的特性(例如輸出阻抗、電壓等)在螺線管113中增加，從而控制單元108執(zhí)行的位置控制過程可以計(jì)算超過該擺動限制的螺線管113中的電流增加的速率和驅(qū)動值。 然而，電流的減少沒有被螺線管113的高電感和/或電源的特性相似地限制。結(jié)果，實(shí)際上， I/P轉(zhuǎn)換器112可以如控制單元108能夠減少計(jì)算的電流那樣快地減少實(shí)際電流。I/P轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的螺線管113使用控制單元108生成的驅(qū)動電流生成磁場。該磁場用于控制擋板，該擋板控制由噴嘴提供的流動限制。隨著螺線管113內(nèi)的驅(qū)動電流增加，螺線管113產(chǎn)生的磁場增加，使得擋板被朝向噴嘴拖動。擋板被朝向螺線管113中的噴嘴拖動使得由I/P轉(zhuǎn)換器112生成的并且被提供給氣動繼電器114的氣動壓強(qiáng)增加。例如， I/P轉(zhuǎn)換器112可以被配置為使得0. 75mA驅(qū)動電流轉(zhuǎn)換為42磅每平方英尺(PSI)的壓強(qiáng)， 并且1. 25mA驅(qū)動電流轉(zhuǎn)換為57PSI的壓強(qiáng)。
此外，因?yàn)镮/P轉(zhuǎn)換器112經(jīng)由螺線管113將電流轉(zhuǎn)換為氣動壓強(qiáng)，所以對電流的響應(yīng)被更精確地反映為通過螺線管113的平均電流。例如，在一段時(shí)間上0. 9mA與1. IOmA 之間的相對快速的實(shí)際電流改變可以與通過螺線管113的1. OmA的平均電流對應(yīng)。因此， 如果驅(qū)動值對晶體管施加?xùn)艠O電壓以生成0. 9mA與1. ImA之間的電流改變，則I/P轉(zhuǎn)換器 112內(nèi)的螺線管113可以具有1. OmA的平均電流。在反饋信號和/或控制信號上存在噪聲的情況下，控制單元108可以放大位置控制過程驅(qū)動計(jì)算中的一些噪聲。噪聲的這種放大可能使得一些驅(qū)動值計(jì)算超過驅(qū)動值限制。如果噪聲以不對稱方式超過驅(qū)動值限制(例如具有平均DC偏移變化的噪聲)，則輸出電流信號的平均驅(qū)動值可以與平均計(jì)算的驅(qū)動值不同。實(shí)際平均驅(qū)動值與計(jì)算的平均驅(qū)動值之間的這種差異也可以產(chǎn)生閥104的位置控制誤差。示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110可以通過比較計(jì)算的驅(qū)動值改變與閥控制器 102的擺動限制來校正I/P轉(zhuǎn)換器112的螺線管113的不對稱噪聲和/或不對稱電流速率增加。擺動限制可以是I/P驅(qū)動電流擺動限制器110內(nèi)實(shí)現(xiàn)的預(yù)定驅(qū)動值改變限制。可以基于Ι/ρ轉(zhuǎn)換器112中可實(shí)現(xiàn)的最大實(shí)際電流速率增加配置或設(shè)置擺動限制?？蛇x擇地， 擺動限制可以是螺線管113中的計(jì)算的平均驅(qū)動電流的函數(shù)。例如，擺動限制可以基于與計(jì)算的平均驅(qū)動值的二次方關(guān)系、線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系、對數(shù)關(guān)系或階躍(step)關(guān)系中的至少一個。此外，在其他實(shí)現(xiàn)中，擺動限制可以基于先前驅(qū)動值、驅(qū)動值與先前驅(qū)動值之間的差、控制信號、反饋信號、平均計(jì)算的電流或平均實(shí)際電流。圖1的示例性控制單元108可以監(jiān)控反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲。如果控制單元108檢測到預(yù)定閾值之上的噪聲，則控制單元108可以基于檢測的噪聲實(shí)現(xiàn)噪聲擺動限制和/或調(diào)整擺動限制。在其他示例中，擺動限制可以包括當(dāng)閥控制器102在不同操作狀態(tài)下用于基于平均噪聲測量的噪聲的校正。如果計(jì)算的驅(qū)動值改變大于擺動限制，則I/P驅(qū)動電流擺動限制器110將計(jì)算的驅(qū)動值改變?yōu)榛跀[動限制的值。例如，在計(jì)算的電流增加并且驅(qū)動值改變與大于擺動限制的螺線管113中的電流改變對應(yīng)的情況下，I/P驅(qū)動電流擺動限制器110減少驅(qū)動值，從而改變的驅(qū)動值與先前驅(qū)動值之間的差導(dǎo)致小于和/或等于擺動限制的螺線管113中的電流增加的速率。相似地，在計(jì)算的電流減少的情況下，驅(qū)動值改變的絕對值可能大于擺動限制。如果驅(qū)動值改變的絕對值大于擺動限制，則I/P驅(qū)動電流擺動限制器110可以增加驅(qū)動值的幅度，從而驅(qū)動值改變與小于和/或等于擺動限制的電流改變相對應(yīng)。在基于擺動限制比較和/或改變驅(qū)動值時(shí)，控制單元108將驅(qū)動值轉(zhuǎn)換為驅(qū)動信號(例如經(jīng)由晶體管的電流)，并且經(jīng)由通信路徑109將驅(qū)動信號施加到I/P轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的螺線管113。電流的幅度與驅(qū)動值相對應(yīng)。I/P轉(zhuǎn)換器112可以是電流到壓強(qiáng)式變換器， 在此情況下，驅(qū)動信號是由例如控制單元108內(nèi)的晶體管改變以實(shí)現(xiàn)閥104的期望的條件 (例如位置)的電流。可選擇地，I/P轉(zhuǎn)換器112可以是電壓到壓強(qiáng)式的變換器，在此情況下，驅(qū)動信號是變化的電壓，以提供變化的壓強(qiáng)輸出來控制閥104。I/P轉(zhuǎn)換器112流體地耦接到供應(yīng)壓強(qiáng)源120(例如加壓空氣源)并且使用來自壓強(qiáng)供應(yīng)源的加壓流體(例如加壓空氣、液壓流體等)將來自控制單元108的驅(qū)動信號轉(zhuǎn)換為壓強(qiáng)信號。I/P轉(zhuǎn)換器112被配置為將壓強(qiáng)信號發(fā)送到氣動繼電器114。圖2示出了圖1的控制單元108和示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110的方框圖200。為了經(jīng)由通信路徑107從過程控制系統(tǒng)接收控制信號，示例性控制單元108包括輸入信號接收器202。輸入信號接收器202接收電控制信號，并且將電控制信號轉(zhuǎn)換為用于處理的數(shù)字信息。電信號可以包括從過程控制系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)的模擬、離散和/或數(shù)字信息。附加地，可以通過可尋址遠(yuǎn)程傳感器高速通道(HART)協(xié)議實(shí)現(xiàn)輸入信號接收機(jī) 202，以使得過程控制系統(tǒng)能夠與控制單元108通信。此外，示例性輸入信號接收器202可以過濾用于從操作環(huán)境耦接的任何電磁噪聲的控制信號。在接收和/或處理控制信號時(shí)， 輸入信號接收器202將控制信號和/或控制信號內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送到噪聲檢測器206。為了經(jīng)由閥行進(jìn)反饋通信路徑103接收閥行進(jìn)反饋信號，示例性控制單元108包括反饋接收器204。反饋接收器204可以包括用于處理來自圖1的閥104的位置信號的位置傳感器接口。附加地，示例性反饋接收器204可以包括用于來自閥104的壓強(qiáng)信號的壓強(qiáng)傳感器接口?？梢酝ㄟ^HART協(xié)議實(shí)現(xiàn)反饋接收器204，以使得閥104能夠與控制單元108 通信。此外，示例性反饋接收器204可以過濾從操作環(huán)境耦合的任何電磁噪聲的反饋信號 (例如壓強(qiáng)和/或位置信號)。在接收和/或處理反饋信號時(shí)，反饋接收器204將反饋信號和/或反饋信號內(nèi)的數(shù)據(jù)發(fā)送到噪聲檢測器206。為了檢測控制信號和/或反饋信號內(nèi)的噪聲，圖2的示例性控制單元108包括噪聲檢測器206。附加地，噪聲檢測器206可以檢測來自外部環(huán)境源和/或來自控制單元 108(例如微處理器210)內(nèi)的內(nèi)部構(gòu)件的控制單元108內(nèi)的噪聲。在其他示例中，當(dāng)擺動限制不基于噪聲時(shí)，示例性控制單元108可以不包括噪聲檢測器206。示例性噪聲檢測器206通過確定噪聲的幅度或平均值是否大于噪聲閾值確定控制信號和/或反饋信號內(nèi)是否存在噪聲。噪聲閾值可以由過程控制系統(tǒng)的控制器給定和/ 或在閥控制器102的不同操作條件期間基于噪聲電平計(jì)算。在確定在控制信號和/或反饋信號上是否存在噪聲時(shí)，噪聲檢測器206將控制信號和/或反饋信號轉(zhuǎn)發(fā)到位置控制處理器208。附加地，如果噪聲檢測器206確定在控制信號和/或反饋信號內(nèi)存在噪聲，則噪聲檢測器206將消息發(fā)送到位置控制處理器208。消息可以包括控制信號和/或反饋信號內(nèi)的噪聲超過噪聲閾值的指示。附加地，消息可以包括噪聲超過噪聲閾值的幅度的近似、哪個信號包含噪聲、噪聲的頻率分量和/或任何其他有關(guān)的噪聲信息。為了執(zhí)行位置控制算法或過程以計(jì)算I/P驅(qū)動值，示例性控制單元108包括位置控制處理器208 (例如伺服控制處理器)。位置控制處理器208經(jīng)由噪聲檢測器206接收反饋信號和控制信號。位置控制處理器208可以包括用于從包括位置信號、壓強(qiáng)信號和控制信號的反饋信號計(jì)算I/P驅(qū)動值的位置控制伺服和壓強(qiáng)控制伺服。示例性位置控制處理器208可以基于反饋信號和控制信號使用比例積分微分 (PID)反饋控制實(shí)現(xiàn)位置控制伺服或壓強(qiáng)控制伺服。例如，PID控制可以將控制信號與反饋信號相減以生成誤差信號(例如反饋信號與控制信號之間的差)。該誤差信號在比例控制器中被處理以生成與誤差信號成比例的信號，該比例控制器包括具有適當(dāng)?shù)卦O(shè)置或調(diào)節(jié)的增益的放大器。每一各個伺服控制模塊的增益可以基于反饋信號的不同特性以及反饋控制方案的其他方面而不同。此外，位置控制處理器208可以包括具有準(zhǔn)備用于隨著時(shí)間積分誤差的累加器的誤差信號的增益的放大器。累加器進(jìn)而包括求和器和存儲先前積分值并且將其返回到求和器的延遲元件。比例和積分控制器生成的信號連同微分控制器生成的信號一起被提供至求和器以產(chǎn)生用于I/P驅(qū)動電流擺動限制器110的驅(qū)動值。每一微分控制器包括生成關(guān)于反饋信號的時(shí)間的導(dǎo)數(shù)的指示的微分運(yùn)算器以及具有相應(yīng)增益的放大器。附加地，位置控制處理器208可以經(jīng)由微處理器210將每一計(jì)算的I/P驅(qū)動值存儲到存儲器214。此外，在計(jì)算I/P驅(qū)動值時(shí)，位置控制處理器208將I/P驅(qū)動值發(fā)送到I/P驅(qū)動電流擺動限制器110。為了限制I/P驅(qū)動值的改變，示例性控制單元108包括I/P驅(qū)動電流擺動限制器 110。I/P驅(qū)動電流擺動限制器110從位置控制處理器208接收I/P驅(qū)動值。I/P驅(qū)動電流擺動限制器110然后計(jì)算I/P驅(qū)動值與先前I/P驅(qū)動值之間的差。該差是I/P驅(qū)動值改變。 I/P驅(qū)動電流擺動限制器110可以通過訪問存儲器214獲取先前I/P驅(qū)動值。先前I/P驅(qū)動值是發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器112的最新近的I/P驅(qū)動值。I/P驅(qū)動電流擺動限制器110然后確定I/P驅(qū)動值改變的絕對值是否大于與I/P 轉(zhuǎn)換器112相關(guān)聯(lián)的擺動限制。如果I/P驅(qū)動值改變的絕對值大于擺動限制，則I/P驅(qū)動電流擺動限制器110減少或增加I/P驅(qū)動值，從而I/P驅(qū)動值改變與等于或小于擺動限制的螺線管113中的電流改變相對應(yīng)。在改變I/P驅(qū)動值或確定I/P驅(qū)動值不需要改變時(shí)， I/P驅(qū)動電流擺動限制器110將I/P驅(qū)動值發(fā)送到位置控制處理器208，以轉(zhuǎn)發(fā)到I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216。在當(dāng)擺動限制基于計(jì)算的平均電流的情況下，I/P驅(qū)動電流擺動限制器110在將 I/P驅(qū)動值改變與擺動限制進(jìn)行比較之前計(jì)算擺動限制。例如，擺動限制可以基于與計(jì)算的平均I/P驅(qū)動值的二次方關(guān)系、線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系、對數(shù)關(guān)系或階躍關(guān)系中的至少一個。 此外，在其他實(shí)施方式中，擺動限制可以基于先前驅(qū)動值、驅(qū)動值與先前驅(qū)動值之間的差、 控制信號、反饋信號、平均計(jì)算的電流或平均實(shí)際電流。在其他情況下，擺動限制可以基于 I/P轉(zhuǎn)換器112中的螺線管113的一組測量的最大電流改變值?？梢栽贗/P驅(qū)動電流擺動限制器110內(nèi)或替代地在存儲器214內(nèi)存儲擺動限制和/或?qū)[動限制與平均驅(qū)動電流聯(lián)系起來的函數(shù)。此外，如果I/P驅(qū)動電流擺動限制器110接收指示反饋信號和/或控制信號包括噪聲的、源自噪聲檢測器206的消息，則I/P驅(qū)動電流擺動限制器110可以計(jì)算噪聲擺動限制和/或?qū)⒃肼晹[動限制應(yīng)用于計(jì)算的I/P驅(qū)動值?？梢酝ㄟ^在閥控制器104的不同操作條件期間表征反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲來預(yù)先確定噪聲擺動限制。噪聲擺動限制可以是單個值，或替代地，可以基于反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲的量。附加地，可以在I/P驅(qū)動電流擺動限制器110或存儲器214內(nèi)存儲噪聲擺動限制。為了由I/P驅(qū)動值(例如電壓)生成驅(qū)動電流，圖2的示例性控制單元108包括 I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216。示例性I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216從位置控制處理器208接收擺動限制的I/P驅(qū)動值。在接收I/P驅(qū)動值時(shí)，I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216生成具有與I/P驅(qū)動值對應(yīng)的幅度的電流。I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216可以使用晶體管、電流源、數(shù)模(DAC)轉(zhuǎn)換器和/或能夠生成可控的電流信號的任何其他構(gòu)件生成電流。在生成驅(qū)動電流時(shí)，I/P 驅(qū)動電流發(fā)生器216使得驅(qū)動電流能夠經(jīng)由通信路徑109流過I/P轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的螺線管 113。例如，I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216可以包括通過驅(qū)動值控制的晶體管。隨著驅(qū)動值被應(yīng)用于晶體管，基于施加的驅(qū)動值電壓的驅(qū)動電流流過該晶體管和螺線管113。替代地，在I/ P轉(zhuǎn)換器112需要電壓信號的示例中，I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216可以包括用于由I/P驅(qū)動值生成包括信息的電壓的構(gòu)件。
為了管理診斷、通信和其他通用控制功能，示例性控制單元108包括微處理器 210?？梢酝ㄟ^任何類型的處理器、微控制器、控制邏輯、數(shù)字信號處理器、專用集成電路和 /或能夠管理控制單元108的任何其他類型的構(gòu)件實(shí)現(xiàn)示例性微處理器210。示例性微處理器210從位置控制處理器208接收擺動限制的I/P驅(qū)動值，并且將這些Ι/ρ驅(qū)動值存儲到存儲器214。附加地，微處理器210處理經(jīng)由通信路徑107從過程控制系統(tǒng)發(fā)送到控制單元108的任何通信消息。這些通信消息可以需要控制單元108的操作狀態(tài)、控制單元108的診斷信息、計(jì)算的I/P驅(qū)動值、實(shí)際I/P驅(qū)動值、平均驅(qū)動電流信息、 噪聲信息和/或任何其他功能信息。在接收通信消息時(shí)，微處理器210生成適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)并且將響應(yīng)發(fā)送到輸出信號發(fā)射器212。示例性微處理器210可以監(jiān)控控制單元108內(nèi)的功能并且將這些功能的任何狀態(tài)更新提供給過程控制系統(tǒng)。例如，微處理器210可以監(jiān)控位置控制處理器208內(nèi)的位置控制過程以驗(yàn)證過程正在正確地運(yùn)行。在另一示例中，微處理器210可以監(jiān)控反饋信號和/ 或控制信號內(nèi)的大量噪聲。在又一示例中，微處理器210可以確定在控制單元108中未接收控制信號和/或反饋信號。此外，微處理器210可以從將擺動限制應(yīng)用于計(jì)算的I/P驅(qū)動值監(jiān)控用于任何偏差的I/P驅(qū)動電流擺動限制器110。此外，微處理器210可以監(jiān)控I/P 驅(qū)動電流發(fā)生器216以確定是否由于可能的短路情況I/P轉(zhuǎn)換器112下拉過量電流。為了發(fā)送源自微處理器210的消息，示例性控制單元108包括輸出信號發(fā)射器 212。示例性輸出信號發(fā)射器212將來自微處理器210的消息轉(zhuǎn)換為用于經(jīng)由通信路徑107 傳輸至過程控制系統(tǒng)的模擬和/或數(shù)字格式。輸出信號發(fā)射器212可以格式化與以太網(wǎng)、 通用串行總線(USB)、IEEE 1394等兼容的數(shù)據(jù)。替代地，輸出信號發(fā)射器212可以通過使用無線通信介質(zhì)(例如無線以太網(wǎng)、IEEE-802. ll、Wi-Fi 、Bluet00th 等)與過程控制系統(tǒng)無線地通信。為了存儲計(jì)算的I/P驅(qū)動值、擺動限制的I/P驅(qū)動值、擺動限制、噪聲擺動限制和擺動限制函數(shù)，圖2的控制單元108包括存儲器214。可以由EEPR0M、RAM、R0M和/或任何其他類型的存儲器實(shí)現(xiàn)示例性存儲器。存儲器214經(jīng)由通信路徑220通信地耦接到過程控制系統(tǒng)。過程控制系統(tǒng)的操作者可以經(jīng)由通信路徑220將擺動限制和/或擺動限制函數(shù)存儲到存儲器。附加地，操作者可以修改和/或改變存儲在存儲器214內(nèi)的擺動限制和/或擺動限制函數(shù)。雖然圖2描述了實(shí)現(xiàn)控制單元108的示例性方式，但可以組合、劃分、重新布置、省略、消除和/或通過任何其他方式實(shí)現(xiàn)圖2所示的接口、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、元素、過程和/或設(shè)備中的一個或多個。例如，可以使用例如由一個或多個計(jì)算設(shè)備和/或計(jì)算平臺(例如圖8的示例性處理平臺810)執(zhí)行的機(jī)器可存取或可讀指令分離地和/或以任何組合實(shí)現(xiàn)圖2所示的示例性輸入信號接收器202、示例性反饋接收器204、示例性噪聲檢測器206、示例性位置控制處理器208、示例性微處理器210、示例性輸出信號發(fā)射器212、示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110和/或示例性I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216。此外，可以由硬件、軟件、固件和/或硬件、軟件和/或固件的任何組合實(shí)現(xiàn)示例性輸入信號接收器202、示例性反饋接收器204、示例性噪聲檢測器206、示例性位置控制處理器208、示例性微處理器210、示例性輸出信號發(fā)射器212、示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器 110、示例性I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216和/或更通常地控制單元108。因此，例如，能夠由一個或多個電路、可編程處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程邏輯器件(PLD)和/或現(xiàn)場可編程邏輯器件(FPLD)等實(shí)現(xiàn)示例性輸入信號接收器202、示例性反饋接收器204、示例性噪聲檢測器206、示例性位置控制處理器208、示例性微處理器210、示例性輸出信號發(fā)射器 212、示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、示例性I/P驅(qū)動電流發(fā)生器216和/或更通常地控制單元108中的任何一個。圖3A示出了用于沒有圖1和圖2的示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110的圖1的閥控制器102的計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302和實(shí)際I/P驅(qū)動電流304的驅(qū)動電流圖300。驅(qū)動電流圖300包括χ軸時(shí)間刻度和y軸電流刻度。時(shí)間軸可以被刻度為分、秒、毫秒、微秒、 納秒等。電流軸可以被刻度為安培、微安、毫安、納安等。此外，在控制單元108生成驅(qū)動電壓的其他示例中，y軸可以包括電壓。在圖1的閥控制器102的示例中，圖3的驅(qū)動電流圖 300包括在100毫秒處的時(shí)間Tl、在1500毫秒處的時(shí)間T5、在0. 8毫安處的電流Il以及在 1. 20毫安處的電流14。示例性驅(qū)動電流圖300示出在時(shí)間段上的計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302和實(shí)際I/P驅(qū)動電流304。計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302與控制單元108中的計(jì)算的I/P驅(qū)動值相對應(yīng)。實(shí)際I/P驅(qū)動電流304是施加到I/P轉(zhuǎn)換器112的電流。為了清楚，計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302 和實(shí)際I/P驅(qū)動電流304在一些情況下示出為彼此鄰近，以區(qū)分I/P驅(qū)動電流302和304 中的每一個。在這些情況下，I/P驅(qū)動電流302和304應(yīng)彼此疊加。驅(qū)動電流圖300示出在電流Il處開始的計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302。在時(shí)間Tl處， 控制單元增加計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302直到計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302達(dá)到電流14。從時(shí)間 T2直到時(shí)間T3，控制單元108保持計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302在14處。然后，在時(shí)間T4處， 控制單元108減少計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302直到其到達(dá)在時(shí)間T5處的II。然而，在控制單元108正計(jì)算I/P驅(qū)動電流的同時(shí)，I/P轉(zhuǎn)換器112具有示出為實(shí)際I/P驅(qū)動電流304的實(shí)際電流。在時(shí)間Tl處，I/P轉(zhuǎn)換器112不能以與計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302相同的速率增加其電流。因?yàn)樵谠撌纠?，控制單?08不包括I/P驅(qū)動電流擺動限制器110，所以計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302不受限于I/P轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的最大電流增加限制(即擺動限制)。結(jié)果，實(shí)際I/P驅(qū)動電流304以更慢的速率增加，并且直到在時(shí)間T2之后的時(shí)間T3才到達(dá)電流14。從時(shí)間Tl到T3的I/P驅(qū)動電流302與304之間的差可以導(dǎo)致耦接到圖1的閥104 的致動器的控制定位誤差。此外，因?yàn)镮/P轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的螺線管113的電感沒有相似地限制能夠減少實(shí)際I/P驅(qū)動電流304的速率，所以實(shí)際I/P驅(qū)動電流304從時(shí)間T4到T5 匹配計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302。附加地，示例性驅(qū)動電流圖300示出了對于各個I/P驅(qū)動電流302和304的平均驅(qū)動電流306和308。計(jì)算的平均驅(qū)動電流306與計(jì)算的I/P驅(qū)動電流302相對應(yīng)，實(shí)際平均驅(qū)動電流308與實(shí)際I/P驅(qū)動電流304相對應(yīng)。因?yàn)槠骄?qū)動電流306和308在比驅(qū)動電流圖300所示的更長的時(shí)間段上被平均，所以其被示出為直線。實(shí)際平均驅(qū)動電流308 具有電流12，而計(jì)算的平均驅(qū)動電流306具有電流13。因?yàn)閷?shí)際I/P驅(qū)動電流304是速率限制的并且需要更長的時(shí)間(例如T3-T2)達(dá)到電流14，所以實(shí)際平均驅(qū)動電流308比計(jì)算的平均驅(qū)動電流306更低。圖;3B示出了用于包括圖1和圖2的示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110的、數(shù)字閥控制器102的計(jì)算的I/P驅(qū)動電流352和實(shí)際I/P驅(qū)動電流354的驅(qū)動電流圖350。除了計(jì)算的I/P驅(qū)動電流352基于擺動限制受限的以外，驅(qū)動電流圖350與圖3A的驅(qū)動電流圖線300相似。在圖;3B的驅(qū)動電流圖350中，I/P驅(qū)動電流擺動限制器110包括與如圖3A 中的從時(shí)間T2到T3的實(shí)際I/P驅(qū)動電流304所示出的I/P轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的最大可實(shí)現(xiàn)電流速率增加相對應(yīng)的擺動限制。作為I/P驅(qū)動電流擺動限制器110施加的擺動限制的結(jié)果，計(jì)算的I/P驅(qū)動電流 352基于I/P轉(zhuǎn)換器112中的最大可實(shí)現(xiàn)電流增加而速率受限。因此，實(shí)際I/P驅(qū)動電流 354在從Tl至T5的所有時(shí)間段上匹配計(jì)算的I/P驅(qū)動電流352。擺動限制也被應(yīng)用于從時(shí)間T4至T5的I/P驅(qū)動電流的減少，以提供I/P驅(qū)動電流的對稱控制。實(shí)際I/P驅(qū)動電流3M與計(jì)算的I/P驅(qū)動電流352之間的匹配以及對稱控制為耦接到圖1的閥104的致動器提供了精確定位控制。此外，圖;3B的驅(qū)動電流圖350包括與計(jì)算的I/P驅(qū)動電流352對應(yīng)的計(jì)算的平均驅(qū)動電流356以及與實(shí)際I/P驅(qū)動電流3M對應(yīng)的實(shí)際平均驅(qū)動電流358。因?yàn)閷?shí)際和計(jì)算的I/P驅(qū)動電流352和354匹配或基本上相等，所以計(jì)算的和實(shí)際平均驅(qū)動電流356和 358匹配或基本上相等。圖4A和圖4B示出了基于平均I/P驅(qū)動電流的擺動限制的擺動限制圖400和425。 擺動限制圖400和425的χ軸示出平均驅(qū)動電流。該驅(qū)動電流可以被刻度為安培、毫安、微安、納安等。附加地，擺動限制圖400和425的y軸示出I/P驅(qū)動值改變的量。I/P驅(qū)動值改變可以被刻度為安培/秒、毫安/秒、毫安/毫秒等。I/P驅(qū)動值改變等于當(dāng)前I/P驅(qū)動值與先前I/P驅(qū)動值之間的差(即當(dāng)前I/P驅(qū)動值從先前I/P驅(qū)動值改變的速率)。附加地，擺動限制圖400和425示出用于雙向I/P驅(qū)動值改變的擺動限制402和426。圖4A的擺動限制圖400示出在用于從Cl到C2的任何平均驅(qū)動電流的I/P驅(qū)動值改變Dl處的擺動限制402。擺動限制402可以是I/P轉(zhuǎn)換器112的計(jì)算的最大I/P驅(qū)動電流改變。附加地，可以通過圖5的示例性方法500確定該擺動限制402。在圖4A的示例中，計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變404大于擺動限制402。I/P驅(qū)動電流擺動限制器110通過將計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變404減少到在擺動限制處的I/P驅(qū)動改變值406改變計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變404。在其他示例中，I/P驅(qū)動值404可以被減少到擺動限制402之下。圖4B的擺動限制圖425示出基于平均驅(qū)動電流的擺動限制426。在該示例中，隨著平均驅(qū)動電流從Cl到C2增加，擺動限制從D2到Dl線性地減少。這種線性減少可以是 I/P轉(zhuǎn)換器112中的最大電流改變的結(jié)果。例如，隨著I/P轉(zhuǎn)換器112中的平均電流接近提供給I/P轉(zhuǎn)換器112的功率，最大電流減少。在其他示例中，擺動限制4 可以具有與平均驅(qū)動電流的二次方關(guān)系、線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系、對數(shù)關(guān)系和/或階躍關(guān)系。附加地，擺動限制可以基于計(jì)算的驅(qū)動值、先前驅(qū)動值、驅(qū)動值與先前驅(qū)動值之間的差、控制信號、反饋信號、 平均計(jì)算的驅(qū)動值和/或平均實(shí)際驅(qū)動值。在其他示例中，擺動限制4 可以基于反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲。在示例性擺動限制圖425中，計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變4 大于擺動限制426。I/ P驅(qū)動電流擺動限制器110將計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變4 減少到在擺動限制4 處的調(diào)整的I/P驅(qū)動值改變430。在該示例中，計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變4 在平均電流C3處。該平均電流C3可以是具有計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變4 或具有I/P驅(qū)動值改變430的平均電流。 替代地，平均驅(qū)動電流C3可以與在合并與計(jì)算的I/P驅(qū)動值改變4 相對應(yīng)的計(jì)算的I/P驅(qū)動值之前的實(shí)際平均驅(qū)動電流相對應(yīng)。圖5、圖6和圖7示出了可以被執(zhí)行以實(shí)現(xiàn)圖1和/或圖2的示例性數(shù)字閥控制器 104、示例性電路板108、示例性I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、示例性噪聲檢測器206、示例性伺服控制處理器208和/或示例性微處理器210的示例性方法的流程圖?？梢杂商幚砥鳌?控制器和/或任何其他合適的處理設(shè)備執(zhí)行圖5、圖6和圖7的示例性方法。例如，圖5、圖6 和圖7的示例性方法被具體化在編碼指令中，這些編碼指令被存儲在任何有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上，諸如閃存儲器、CD、DVD、軟盤、ROM、RAM、可編程ROM(PROM)、電可編程ROM(EPROM)、 電可擦除PROM(EEPROM)、光存儲盤、光存儲器件、磁存儲盤、磁存儲器件和/或能夠用于承載或存儲以方法或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式的程序代碼和/或指令并且能夠由處理器、通用或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)或具有處理器(例如以下結(jié)合圖8討論的示例性處理器平臺810)的其他機(jī)器訪問的任何其他介質(zhì)。以上的組合也被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。方法包括使得例如處理器、通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)或?qū)Ｓ锰幚頇C(jī)器實(shí)現(xiàn)一個或多個特定方法的指令和/或數(shù)據(jù)。替代地，可以使用ASIC、PLD、FPLD、離散邏輯、硬件、固件等的任何組合實(shí)現(xiàn)圖5、圖6 和圖7的示例性方法中的一些或全部。此外，替代地，可以使用手動操作或作為例如固件、 軟件、離散邏輯和/或硬件的任何組合的前述技術(shù)的任何組合實(shí)現(xiàn)圖5、圖6和圖7的示例性方法中的一些或全部。此外，可以采用實(shí)現(xiàn)圖5、圖6和圖7的示例性操作的很多其他方法。例如，可以改變塊的執(zhí)行的順序，和/或可以改變、消除、再劃分或組合描述的塊中的一個或多個。附加地，可以通過例如分離的處理線程、處理器、設(shè)備、離散邏輯、電路等順序地執(zhí)行和/或并行地執(zhí)行圖5、圖6和圖7的示例性方法中的任何或全部。圖5的示例性方法500確定用于圖1的I/P驅(qū)動電流擺動限制器110的擺動限制。 圖5的示例性方法500計(jì)算用于單組閥控制器102操作條件的擺動限制。其他示例性方法 500可以被實(shí)現(xiàn)以便確定用于閥控制器102的其他操作條件的擺動限制。附加地，由示例性方法500計(jì)算的一個或多個擺動限制可以被組合在一起以形成擺動限制值與閥控制器102 的操作條件之間的關(guān)系。此外，示例性方法500可以用于確定擺動限制與對I/P轉(zhuǎn)換器112 施加的實(shí)際電流之間的函數(shù)關(guān)系。當(dāng)激活控制閥組件100并且測量I/P轉(zhuǎn)換器112內(nèi)的螺線管113的電感時(shí)，示例性方法500開始(塊50 。然后從測量的電感和用于I/P轉(zhuǎn)換器112的電源的特性計(jì)算擺動限制(塊504)。在其他示例中，可以由I/P轉(zhuǎn)換器112的實(shí)際最大電流速率改變計(jì)算擺動限制。在其他示例中，擺動限制可以被計(jì)算為用于不同平均驅(qū)動電流的I/P轉(zhuǎn)換器112 中的最大電流速率改變的函數(shù)。在計(jì)算擺動限制(塊504)時(shí)，測量行進(jìn)反饋信號內(nèi)的噪聲(塊506)。接下來，測量控制信號中的噪聲(塊508)，并且記錄閥控制器102的操作點(diǎn)(塊510)。附加地，可以測量閥控制器102、控制單元108內(nèi)和/或連接器106上的噪聲。在一些示例性實(shí)現(xiàn)中，擺動限制的計(jì)算(塊504)和反饋和控制信號內(nèi)的噪聲的測量(塊506和塊508)可以對于閥控制器102的不同操作點(diǎn)被重復(fù)(塊510)，或替代地，可以在包括例如測量反饋和控制信號的每一實(shí)例的常規(guī)時(shí)間間隔處被實(shí)現(xiàn)。當(dāng)基于在閥控制器102的操作點(diǎn)處的測量的噪聲計(jì)算新的擺動限制或調(diào)整先前擺動限制時(shí)，圖5的示例性方法500繼續(xù)(塊51 ?？梢詫τ诋?dāng)閥控制器102檢測控制信號和/或反饋信號內(nèi)的噪聲并且基于確定的噪聲調(diào)整擺動限制時(shí)的情況計(jì)算新的擺動限制。在其他示例中，閥控制器102可以在檢測反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲時(shí)激活擺動限制控制。當(dāng)計(jì)算的擺動限制被存儲到控制單元108內(nèi)的存儲器214時(shí)，示例性方法500 結(jié)束(塊514)。圖6的示例性方法600限制由圖1的控制單元108內(nèi)的位置控制算法或過程計(jì)算的驅(qū)動值的改變。示例性方法600示出驅(qū)動值的單個計(jì)算和與擺動限制的比較。然而，示例性方法600可以對于接收的控制信號和/或接收的閥行進(jìn)反饋信號的每一實(shí)例發(fā)起。當(dāng)圖1的控制閥組件100在操作狀態(tài)下并且閥控制器102接收控制信號和反饋信號時(shí)，示例性方法600開始(塊602和604)。接下來，由反饋信號與控制信號之間的差計(jì)算I/P驅(qū)動值(塊606)。該I/P驅(qū)動值與閥控制器102將要打開或關(guān)閉耦接到閥104的致動器的量相對應(yīng)。在計(jì)算I/P驅(qū)動值時(shí)，從I/P驅(qū)動值與先前I/P驅(qū)動值之間的差計(jì)算I/P驅(qū)動值改變(塊608)。先前I/P驅(qū)動值是在閥控制器102接收最新近的控制信號和反饋信號之前發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器112的I/P驅(qū)動值。先前I/P驅(qū)動值也可以已經(jīng)基于擺動限制改變。接下來，將I/P驅(qū)動值改變與擺動限制進(jìn)行比較(塊610)。擺動限制可以基于(例如函數(shù)) I/P驅(qū)動值改變、具有I/P驅(qū)動值的平均計(jì)算的電流、I/P驅(qū)動值和/或在累加I/P驅(qū)動值之前的平均計(jì)算的電流。替代地，擺動限制可以是與I/P轉(zhuǎn)換器112中的最大I/P驅(qū)動值改變對應(yīng)的值。在I/P驅(qū)動值改變?yōu)檎那闆r下，如果I/P驅(qū)動值改變小于擺動限制(塊610)，不修改I/P驅(qū)動值，并且控制單元108將I/P驅(qū)動值作為電流發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器112 (塊614)。 附加地，在當(dāng)I/P驅(qū)動值改變?yōu)樨?fù)(例如減少I/P驅(qū)動值)的情況下，如果I/P驅(qū)動值改變小于擺動限制(塊610)，則不修改I/P驅(qū)動值，并且控制單元108將I/P驅(qū)動值作為電流發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器112 (塊614)。然而，如果I/P驅(qū)動值改變?yōu)檎⑶襂/P驅(qū)動值改變大于擺動限制(塊610)或I/P驅(qū)動值改變?yōu)樨?fù)并且I/P驅(qū)動值改變大于擺動限制(塊610)，則基于擺動限制改變I/P驅(qū)動值(塊612)。在正I/P驅(qū)動值改變的情況下，I/P驅(qū)動值減少到先前值加擺動限制或減少到小于先前I/P驅(qū)動值加擺動限制的值。相似地，在負(fù)I/P驅(qū)動值改變的情況下，I/P驅(qū)動值增加到先前I/P驅(qū)動值減擺動限制，或增加到大于先前I/P驅(qū)動值減擺動限制的值。當(dāng)將改變的ι/Ρ驅(qū)動值作為電流發(fā)送到ι/Ρ轉(zhuǎn)換器112時(shí)，示例性方法結(jié)束(塊614)。由于反饋信號和/或控制信號內(nèi)的噪聲，圖7的示例性方法700限制驅(qū)動值的改變。示例性方法700示出驅(qū)動值的單個計(jì)算和與擺動限制的比較。然而，對于接收的控制信號和/或接收的閥行進(jìn)反饋信號的每一實(shí)例，可以執(zhí)行示例性方法700。在其他實(shí)現(xiàn)方式中，示例性方法700可以基于來自外部環(huán)境噪聲的閥控制器102和/或連接器106內(nèi)的檢測的噪聲設(shè)置擺動限制。當(dāng)圖1的控制閥組件100在操作狀態(tài)下并且閥控制器102接收控制信號和反饋信號時(shí)(塊702和704)，示例性方法700開始。接下來，檢查反饋信號和/ 或控制信號的噪聲(塊706)。對于信號內(nèi)的噪聲的檢查可以包括確定噪聲的幅度或平均值是否大于噪聲閾值。在一些示例中，對于噪聲的檢查可以發(fā)生在控制信號和/或反饋信號在閥控制器102和/或控制單元108內(nèi)被過濾之后。在其他示例中，可以在任何過濾之前檢查噪聲。接下來，基于測量的噪聲設(shè)置擺動限制(塊708)?？梢杂蓤D5的示例性方法500確定與噪聲的擺動限制關(guān)系。在當(dāng)噪聲不大于噪聲閾值的情況下，擺動限制可以僅基于I/ P驅(qū)動值改變和/或基于I/P驅(qū)動值的平均計(jì)算的電流。替代地，擺動限制可以與I/P轉(zhuǎn)換器112中的最大電流改變相對應(yīng)。在當(dāng)噪聲大于噪聲閾值的情況下，噪聲擺動限制可以基于噪聲和I/P驅(qū)動值改變和/或平均計(jì)算的電流。然后，基于反饋信號與控制信號之間的差計(jì)算I/P驅(qū)動值(塊710)。在計(jì)算I/P驅(qū)動值時(shí)，基于I/P驅(qū)動值與先前I/P驅(qū)動值之間的差計(jì)算Ι/ρ驅(qū)動值改變(塊712)。當(dāng)將I/P驅(qū)動值改變與噪聲擺動限制進(jìn)行比較時(shí)，圖7的示例性方法700繼續(xù)(塊 714)。在I/P驅(qū)動值改變?yōu)檎那闆r下，如果I/P驅(qū)動值改變小于噪聲擺動限制(塊714)， 不修改I/P驅(qū)動值，并且控制單元108將I/P驅(qū)動值作為電流發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器112(塊 718)。附加地，在當(dāng)I/P驅(qū)動值改變?yōu)樨?fù)(例如減少I/P驅(qū)動值)時(shí)的情況下，如果I/P驅(qū)動值改變小于噪聲擺動限制(塊714)，則不修改I/P驅(qū)動值，并且控制單元108將I/P驅(qū)動值作為電流發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器112 (塊718)。然而，如果I/P驅(qū)動值改變?yōu)檎⑶襂/P驅(qū)動值改變大于噪聲擺動限制或I/P驅(qū)動值改變?yōu)樨?fù)并且ι/Ρ驅(qū)動值改變大于噪聲擺動限制(塊714)，則基于噪聲擺動限制改變 I/P驅(qū)動值(塊716)。在正I/P驅(qū)動值改變的情況下，I/P驅(qū)動值減少到先前I/P驅(qū)動值加噪聲擺動限制，或減少到小于先前I/P驅(qū)動值加噪聲擺動限制的值。相似地，在負(fù)I/P驅(qū)動值改變的情況下，I/P驅(qū)動值增加到先前I/P驅(qū)動值減噪聲擺動限制，或增加到大于先前 I/P驅(qū)動值減擺動限制的值。當(dāng)將改變的I/P驅(qū)動值作為電流發(fā)送到I/P轉(zhuǎn)換器112時(shí)，示例性方法結(jié)束(塊718)。圖8示出了可以用于實(shí)現(xiàn)在此描述的示例性方法和裝置的示例性處理器系統(tǒng)810 的方框圖。例如，與示例性處理器系統(tǒng)810相似或相同的處理器系統(tǒng)可以用于實(shí)現(xiàn)圖1和 /或圖2的數(shù)字閥控制器104、電路板108、I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、噪聲檢測器206、 伺服控制處理器208和/或微處理器210。雖然示例性處理器系統(tǒng)810以下描述為包括多個外設(shè)、接口、芯片、存儲器等，但可以從用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字閥控制器104、電路板108、I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、噪聲檢測器206、伺服控制處理器208和/或微處理器210中的一個或多個的其他示例性處理器系統(tǒng)省略這些元件中的一個或多個。如圖8所示，處理器系統(tǒng)810包括耦接到互連總線814的處理器812。處理器812 包括寄存器組或寄存器空間816，其在圖8中被描述為完全在芯片上的，但其替代地能夠完全或部分地位于芯片外，并且經(jīng)由專用電連接和/或經(jīng)由互連總線814耦接到處理器812。 處理器812可以是任何合適的處理器、處理單元或微處理器。雖然圖8未示出，但系統(tǒng)810 可以是多處理器系統(tǒng)，并且因此，可以包括與處理器812相同或相似并且通信地耦接到互連總線814的一個或多個附加處理器。圖8的處理器812耦接到芯片組818，其包括存儲控制器820和外圍輸入/輸出 (I/O)控制器822。如公知的那樣，芯片集典型地提供I/O和存儲器管理功能以及可由耦接到芯片集818的一個或多個處理器訪問或使用的多個通用和/或?qū)Ｓ眉拇嫫?、定時(shí)器等。存儲控制器820執(zhí)行使得處理器812 (或如果存在執(zhí)行處理器，則多個處理器)能夠訪問系統(tǒng)存儲器擬4和大容量存儲存儲器825的功能。系統(tǒng)存儲器擬4可以包括任何期望的類型的易失性和/或非易失性存儲器，諸如例如靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器(SRAM)、動態(tài)隨機(jī)存取存儲器(DRAM)、閃存儲器、只讀存儲器(ROM)等。大容量存儲存儲器825可以包括任何期望的類型的大容量存儲設(shè)備。例如，如果示例性處理器系統(tǒng)810用于實(shí)現(xiàn)數(shù)字閥控制器104 (圖1)，則大容量存儲存儲器825可以包括硬盤驅(qū)動器、光驅(qū)、帶式存儲設(shè)備等。替代地，如果示例性處理器系統(tǒng)810用于實(shí)現(xiàn)電路板108，則I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、噪聲檢測器206、伺服控制處理器208、和/或微處理器210、大規(guī)模存儲存儲器825可以包括固態(tài)存儲器(例如閃存儲器、RAM存儲器等)、磁存儲器(例如硬驅(qū))、或適合于電路板108、I/P驅(qū)動電流擺動限制器110、噪聲檢測器206、 伺服控制處理器208和/或微處理器210中的大規(guī)模存儲的任何其他存儲器。外圍I/O控制器822執(zhí)行使得處理器812能夠經(jīng)由外圍I/O總線832與外圍輸入 /輸出(I/O)設(shè)備擬6和828以及網(wǎng)絡(luò)接口 830通信的功能。I/O設(shè)備擬6和擬8可以是任何期望的類型的I/O設(shè)備，諸如例如鍵盤、顯示器(例如液晶顯示器(LCD)、陰極射線管 (CRT)顯示器等)、導(dǎo)航設(shè)備(例如鼠標(biāo)、軌跡球、電容性觸摸板、操縱桿等)等。網(wǎng)絡(luò)接口 830可以是例如使得處理器系統(tǒng)810能夠與另一處理器系統(tǒng)通信的以太網(wǎng)設(shè)備、異步傳送模式(ATM)設(shè)備、802. 11設(shè)備、DSL調(diào)制解調(diào)器、纜線調(diào)制解調(diào)器、蜂窩調(diào)制解調(diào)器等。雖然存儲控制器820和I/O控制器822在圖8中被描述為芯片組818內(nèi)的分離的功能塊，但這些塊執(zhí)行的功能可以集成在單個半導(dǎo)體電路內(nèi)，或可以使用兩個或更多個分離的集成電路實(shí)現(xiàn)。通過計(jì)算機(jī)處理器上運(yùn)行的一個或多個軟件和/或固件程序?qū)崿F(xiàn)上述示例性方法和/或系統(tǒng)中的至少一些。然而，包括，但不限于，專用集成電路、可編程邏輯陣列和其他硬件設(shè)備的專用硬件實(shí)現(xiàn)可以類似地理解為完全或部分地實(shí)現(xiàn)在此描述的示例性方法和/或裝置中的一些或全部。此外，包括，但不限于，分布式處理或組件/對象分布式處理、并行處理、 或虛擬機(jī)處理的替代軟件實(shí)現(xiàn)也可以理解為實(shí)現(xiàn)在此描述的示例性方法和/或系統(tǒng)。還應(yīng)注意，在此描述的示例性軟件和/或固件實(shí)現(xiàn)存儲在有形存儲介質(zhì)上，諸如 磁介質(zhì)(例如磁盤或帶)；磁光或光介質(zhì)諸如光盤；或固態(tài)介質(zhì)諸如存儲器卡或容納一個或多個只讀(非易失性)存儲器、隨機(jī)存取存儲器或其他可重寫(易失性)存儲器的其他成套組件。因此，在此描述的示例性軟件和/或固件能夠被存儲在諸如以上描述的那些有形存儲介質(zhì)或后續(xù)存儲介質(zhì)上。在以上說明書參照標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議描述示例性組件和功能的程度上，應(yīng)理解，本發(fā)明的范圍不限于這些標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。例如，用于因特網(wǎng)和其他分組交換網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臉?biāo)準(zhǔn)(例如傳輸控制協(xié)議(TCP)/互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)、用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議(UDP)/IP、超文本標(biāo)記語言(HTML)、超文本傳送協(xié)議(HTTP))中的每一個表示本領(lǐng)域當(dāng)前狀態(tài)的示例。這些標(biāo)準(zhǔn)由具有相同通用功能的更快或更高效的等同物周期性地取代。因此，具有相同功能的替換標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議是該專利預(yù)期的并且適于被包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的等同物。附加地，雖然本發(fā)明公開了包括在硬件上執(zhí)行的軟件或固件的示例性方法和裝置，但應(yīng)理解，這些系統(tǒng)僅僅是說明性的，而不應(yīng)視為限制。例如，預(yù)期可以在硬件中獨(dú)占地、在軟件中獨(dú)占地、在固件中獨(dú)占地或在硬件、固件和/或軟件的某種組合中實(shí)施任何或所有這些硬件和軟件組件。因此，雖然以上說明書描述了示例性方法、系統(tǒng)和機(jī)器可存取介質(zhì)，但示例僅僅是用于實(shí)現(xiàn)這些系統(tǒng)、方法和機(jī)器可存取介質(zhì)的方式。因此，雖然在此已經(jīng)描述了特定示例性方法、裝置以及機(jī)器可存取介質(zhì)，但本專利的覆蓋范圍不限于此。反之， 本專利完全地覆蓋在字面上或在等同原則下落入所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有方法、系統(tǒng)和機(jī)器可存取介質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于限制電-氣動控制器中的驅(qū)動值的改變的方法，所述方法包括接收控制信號和反饋信號；由所述控制信號和所述反饋信號計(jì)算驅(qū)動值；確定所述驅(qū)動值與先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述電-氣動控制器的擺動限制；以及基于所述擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將所述改變的驅(qū)動值發(fā)送到所述電-氣動控制器的變換器。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述擺動限制包括計(jì)算所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差；以及將所述差與所述擺動限制進(jìn)行比較。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述擺動限制基于與所述驅(qū)動值、所述先前驅(qū)動值、所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差、所述控制信號、所述反饋信號、平均計(jì)算的驅(qū)動值或平均實(shí)際驅(qū)動值中的至少一個的二次方關(guān)系、線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系、對數(shù)關(guān)系或階躍關(guān)系中的至少一個。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述擺動限制是伺服控制過程的每執(zhí)行周期的預(yù)定的最大驅(qū)動值改變。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制信號包括用于設(shè)置在特定的位置處的設(shè)置電-氣動致動器的指令，并且所述反饋信號與所述電-氣動致動器的位置相對應(yīng)。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述先前驅(qū)動值是在接收所述反饋信號或所述控制信號中的至少一個之前發(fā)送的先前計(jì)算的驅(qū)動值。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括識別在所述控制信號或所述反饋信號中的至少一個上的噪聲；基于識別的噪聲設(shè)置噪聲擺動限制；確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差是否大于所述噪聲擺動限制；以及基于所述噪聲擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，識別所述噪聲包括確定所述噪聲的幅度或平均值中的至少一個是否大于噪聲閾值。
10.一種用于限制電-氣動控制器中的驅(qū)動值的改變的裝置，所述裝置包括驅(qū)動電流擺動限制器以用于接收驅(qū)動值和先前驅(qū)動值；確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述電-氣動控制器的擺動限制；以及基于所述擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，還包括位置控制處理器，以用于接收控制信號和反饋信號；由所述控制信號和所述反饋信號計(jì)算所述驅(qū)動值，并且將所述驅(qū)動值轉(zhuǎn)發(fā)到所述驅(qū)動電流擺動限制器；以及將所述改變的驅(qū)動值發(fā)送到所述電-氣動控制器的變換器。
12.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括噪聲檢測器，其用于通過確定所述噪聲的幅度或平均值中的至少一個是否大于噪聲閾值來識別在所述控制信號或所述反饋信號中的至少一個上的噪聲。
13.如權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電流擺動限制器用于基于所述識別的噪聲設(shè)置噪聲擺動限制；確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差是否大于所述噪聲擺動限制；以及基于所述噪聲擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。
14.如權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，還包括驅(qū)動電流發(fā)生器，用于從所述位置控制處理器接收所述改變的驅(qū)動值，并且生成待發(fā)送到所述變換器的、包括所述改變的驅(qū)動值的信號；以及存儲器，用于存儲所述驅(qū)動電流擺動限制器的所述擺動限制、所述先前驅(qū)動值或所述驅(qū)動值中的至少一個。
15.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述存儲器存儲所述擺動限制作為伺服控制過程的每執(zhí)行周期的預(yù)定的最大驅(qū)動值改變。
16.如權(quán)利要求14所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電流擺動限制器將所述先前驅(qū)動信號存儲到所述存儲器作為在接收所述反饋信號或所述控制信號中的至少一個之前發(fā)送的先前計(jì)算的驅(qū)動信號。
17.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電流擺動限制器用于通過以下來確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差是否大于所述擺動限制計(jì)算所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差；以及將所述差與所述擺動限制進(jìn)行比較。
18.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動電流擺動限制器用于使得所述擺動限制基于所述驅(qū)動值、所述先前驅(qū)動值、所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差、 所述控制信號、所述反饋信號、平均計(jì)算的驅(qū)動值或平均實(shí)際驅(qū)動值中的至少一個的二次方關(guān)系、線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系、對數(shù)關(guān)系或階躍關(guān)系中的至少一個。
19.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述反饋信號與電-氣動致動器的位置相對應(yīng)，并且所述控制信號包括用于設(shè)置在特定的位置處的閥致動器的指令。
20.一種具有存儲在其上的指令的機(jī)器可存取介質(zhì)，當(dāng)執(zhí)行所述指令時(shí)使得機(jī)器接收控制信號和反饋信號；由所述控制信號和所述反饋信號計(jì)算驅(qū)動值；確定所述驅(qū)動值與先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述電-氣動控制器的擺動限制；以及基于所述擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。
21.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器可存取介質(zhì)，其特征在于，所述機(jī)器可存取指令當(dāng)執(zhí)行時(shí)使得所述機(jī)器將所述改變的驅(qū)動值發(fā)送到所述電-氣動控制器的變換器。
22.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器可存取介質(zhì)，其特征在于，所述機(jī)器可存取指令當(dāng)執(zhí)行時(shí)使得所述機(jī)器通過以下來確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差是否大于所述擺動限制計(jì)算所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差；以及將所述差與所述擺動限制進(jìn)行比較。
23.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器可存取介質(zhì)，其特征在于，所述機(jī)器可存取指令當(dāng)執(zhí)行時(shí)使得所述機(jī)器基于所述驅(qū)動值、所述先前驅(qū)動值、所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差、所述控制信號、所述反饋信號、平均計(jì)算的驅(qū)動值或平均實(shí)際驅(qū)動值中的至少一個的二次方關(guān)系、線性關(guān)系、指數(shù)關(guān)系、對數(shù)關(guān)系或階躍關(guān)系中的至少一個計(jì)算所述擺動限制。
24.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器可存取介質(zhì)，其特征在于，所述先前驅(qū)動值是在接收所述反饋信號或所述控制信號中的至少一個之前發(fā)送的先前計(jì)算的驅(qū)動值。
25.如權(quán)利要求20所述的機(jī)器可存取介質(zhì)，其特征在于，所述機(jī)器可存取指令當(dāng)被執(zhí)行時(shí)使得所述機(jī)器識別在所述控制信號或所述反饋信號中的至少一個上的噪聲； 基于識別的噪聲設(shè)置噪聲擺動限制；確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的所述差是否大于所述噪聲擺動限制；以及基于所述噪聲擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。
全文摘要
公開了用于限制電-氣動控制器中的驅(qū)動值的改變的示例性方法和裝置。公開的示例性方法包括接收控制信號和反饋信號；由所述控制信號和所述反饋信號計(jì)算驅(qū)動值；確定所述驅(qū)動值與所述先前驅(qū)動值之間的差是否大于所述電-氣動控制器的擺動限制；以及基于所述擺動限制改變所述計(jì)算的驅(qū)動值。
文檔編號G05B19/44GK102422234SQ201080019937
公開日2012年4月18日 申請日期2010年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者S·G·塞伯格 申請人:費(fèi)希爾控制國際公司