專利名稱：自適應(yīng)響應(yīng)時(shí)間閉環(huán)控制算法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)，并且本發(fā)明尤其但并非僅限于涉及用于使用自 適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流量的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
閉環(huán)比例積分微分(proportional-integral-derivative) (PID)控制算法可 以被調(diào)整以具有響應(yīng)時(shí)間(例如，加速的響應(yīng)時(shí)間)來滿足流體流量應(yīng)用 的控制要求。但是，調(diào)整閉環(huán)PID控制算法的響應(yīng)時(shí)間來滿足具體應(yīng)用的 要求可能具有不想要的副作用。例如，被調(diào)整為快速算法以迅速地響應(yīng)在 流體流量中突發(fā)的顯著變化的閉環(huán)PID控制算法可在流體流量穩(wěn)定時(shí)造成 帶噪聲的流量。快速算法放大了高頻率傳感器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)量化 以及電子噪聲，導(dǎo)致帶噪聲的控制信號(hào)。
另一方面，被調(diào)整為具有較慢的響應(yīng)時(shí)間的閉環(huán)PID控制算法雖然沒 有向穩(wěn)定的流體流量引入噪聲，但是也不能準(zhǔn)確且迅速地校正流量條件中 突發(fā)的顯著變化(例如，設(shè)定點(diǎn)中的突變或壓力變化)。與僅實(shí)現(xiàn)快速或緩 慢響應(yīng)時(shí)間算法相關(guān)聯(lián)的問題由于非理想的情況，例如流量傳感器讀取的
滯后或者流量控制器元件中的非線性而變得更加復(fù)雜。因此，需要解決目 前方法的不足并且提供其它新穎且創(chuàng)新的特征。

發(fā)明內(nèi)容
下面概述了在附圖中示出的本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在具體實(shí)施方式
部分中更詳細(xì)地描述了這些及其它實(shí)施例。然而應(yīng)當(dāng)理解，并不存在將本 發(fā)明限制為在發(fā)明內(nèi)容部分或具體實(shí)施方式
部分中所描述形式的意圖。本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到存在落入權(quán)利要求所表達(dá)的本發(fā)明的精神和范圍 內(nèi)的多種修改、等同和替代構(gòu)造。
本發(fā)明可以提供一種使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流量的系統(tǒng)
7和方法。在一個(gè)實(shí)施例中， 一種方法包括接收設(shè)定點(diǎn)指示值和/或由傳感器 產(chǎn)生的傳感器指示值。當(dāng)基于所述傳感器指示值和/或設(shè)定點(diǎn)指示值，滿足 至少一個(gè)閾值條件時(shí)修改閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。響應(yīng)于對(duì)所述閉環(huán)控 制算法的響應(yīng)時(shí)間的修改，通過調(diào)節(jié)與閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)參 數(shù)來穩(wěn)定由流量控制器實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)控制算法。
在另一實(shí)施例中， 一種方法包括接收設(shè)定點(diǎn)指示值和/或由傳感器產(chǎn)生 的傳感器指示值。基于傳感器指示值和/或設(shè)定點(diǎn)指示值，將與閉環(huán)控制算 法相關(guān)聯(lián)的反饋濾波器從第一模式修改為第二模式。閉環(huán)控制算法與流量 控制器相關(guān)聯(lián)。當(dāng)反饋濾波器被修改時(shí)，改變與閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的調(diào) 整參數(shù)以穩(wěn)定閉環(huán)控制算法。
在又一實(shí)施例中， 一種設(shè)備包括處理器和閥。處理器被配置為當(dāng)基于 設(shè)定點(diǎn)指示值和/或由傳感器產(chǎn)生的傳感器指示值滿足一個(gè)或多個(gè)閾值條件 時(shí)修改閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。處理器通過修改與閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián) 的反饋濾波器和與所述閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的調(diào)整參數(shù)來修改所述閉環(huán)控 制算法的響應(yīng)時(shí)間。閥被配置為響應(yīng)于由處理器基于閉環(huán)控制算法產(chǎn)生的 控制指示值來打開及關(guān)閉。


結(jié)合附圖參考以下具體實(shí)施方式
和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的各個(gè)目的 和優(yōu)點(diǎn)及更完整的理解將更加明顯并易于理解，其中
圖1是依照本發(fā)明實(shí)施例示出其中流量控制器使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算 法來控制從流體分配器到反應(yīng)容器的流體流量的環(huán)境的框圖2是依照本發(fā)明實(shí)施例示出用于修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的方法的 流程圖3是依照本發(fā)明另一實(shí)施例示出用于修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的方 法的流程圖4是依照本發(fā)明又一實(shí)施例示出用于修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的方 法的流程圖5是依照本發(fā)明實(shí)施例的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的信號(hào)流程圖6A是依照本發(fā)明實(shí)施例示出由設(shè)定點(diǎn)指示器指示的設(shè)定點(diǎn)的曲線圖6B是依照本發(fā)明實(shí)施例示出在自適應(yīng)閉環(huán)控制算法內(nèi)與反饋濾波 器相關(guān)聯(lián)的反饋時(shí)間常數(shù)值的曲線圖6C是依照本發(fā)明實(shí)施例示出由自適應(yīng)閉環(huán)控制算法計(jì)算的設(shè)定點(diǎn) 誤差的曲線圖6D是依照本發(fā)明實(shí)施例示出使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法計(jì)算的積分 控制信號(hào)的曲線圖6E是依照本發(fā)明實(shí)施例示出由實(shí)施自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的流量控制 器控制的閥的閥位置的曲線圖6F是依照本發(fā)明實(shí)施例示出通過閥的實(shí)際流體流量的曲線圖，所述 閥使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制；以及
圖6G是依照本發(fā)明實(shí)施例示出來自用于測(cè)量通過閥的流體流量的流 量傳感器的信號(hào)的曲線圖，所述閥使用自適應(yīng)閉環(huán)算法來控制。
具體實(shí)施例方式
依照若干實(shí)施例，本發(fā)明提出了一種在控制器上實(shí)現(xiàn)的自適應(yīng)閉環(huán)算 法(例如，比例積分微分(PID)算法)。例如，在一些實(shí)施例中該控制器 是質(zhì)量流量控制器，該質(zhì)量流量控制器被配置為將處于氣態(tài)(例如，氮) 和/或液態(tài)(例如，鹽酸)的流體運(yùn)送到例如半導(dǎo)體設(shè)備中的工具。
在若干實(shí)施例中閉環(huán)控制算法適于通過修改算法的響應(yīng)時(shí)間來改變條 件。作為一個(gè)實(shí)例，依照自適應(yīng)算法的許多實(shí)施例工作的質(zhì)量流量控制器 能夠在現(xiàn)有流率(flowmte)基本上在所需流率以下時(shí)以快速響應(yīng)來工作并 且能夠在現(xiàn)有流率相對(duì)接近于所需流率時(shí)以較慢響應(yīng)來工作，這不易于產(chǎn) 生噪聲。
例如在許多實(shí)施例中，當(dāng)基于一個(gè)或多個(gè)指示值滿足一個(gè)或多個(gè)所定 義的閾值條件時(shí)調(diào)節(jié)自適應(yīng)算法的響應(yīng)時(shí)間。在這些實(shí)施例中，當(dāng)滿足閾 值條件時(shí)響應(yīng)于從傳感器(例如，壓力傳感器，流量傳感器)接收的傳感 器指示值和/或設(shè)定點(diǎn)指示值來修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。傳感 器指示值指示與流過例如流量控制器內(nèi)的閥并受其控制的流體相關(guān)聯(lián)的的 屬性值(例如，流率)。設(shè)定點(diǎn)指示值指示例如由流量控制器用來控制流體流量的設(shè)定點(diǎn)。
在若干實(shí)施例中，當(dāng)至少一個(gè)指示值(例如，設(shè)定點(diǎn)指示值和/或傳感 器指示值)的值超過或低于與所述指示值相關(guān)聯(lián)的閾值時(shí)，修改自適應(yīng)閉 環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。在一些實(shí)施例中，當(dāng)基于傳感器指示值所計(jì)算的 值滿足閾值條件時(shí)(例如，經(jīng)過指定時(shí)段的變化率或最大可允許的變化)， 修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。例如在一些實(shí)施例中，該修改是基 于滿足閾值條件的誤差信號(hào)，所述誤差信號(hào)是在設(shè)定點(diǎn)與傳感器指示值之 間的差異。在其它實(shí)施例中，當(dāng)至少一個(gè)指示值(例如，設(shè)定點(diǎn)和/或傳感 器)中的變化幅度超過或低于閾值時(shí)，修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí) 間。
在一些實(shí)施例中，通過例如加速和減速與閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的濾波 器(例如，反饋濾波器)來修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。在一些 變型中，當(dāng)響應(yīng)時(shí)間修改時(shí)，為了穩(wěn)定自適應(yīng)閉環(huán)控制算法，調(diào)整與所述 自適應(yīng)閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的參數(shù)(例如，調(diào)整參數(shù))。在若干實(shí)施例中， 例如還基于所定義的閾值條件響應(yīng)于傳感器指示值和/或設(shè)定點(diǎn)指示值來修 改自適應(yīng)增益。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間 是基于定時(shí)器。
現(xiàn)在參照附圖，圖1示出了使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制從流體分
配器120到反應(yīng)容器180的流體流量的流量控制器100。當(dāng)所測(cè)量、計(jì)算和 /或指定的值(例如，壓力指示值值、設(shè)定點(diǎn)指示值值、流量傳感器指示值 值)中的變化滿足至少一個(gè)閾值條件時(shí)，自適應(yīng)閉環(huán)控制算法由流量控制 器100從緩慢響應(yīng)模式修改為快速響應(yīng)模式，反之亦然。流量控制器100 基于緩慢或快速響應(yīng)模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法使用設(shè)定點(diǎn)值來控制流 體從流體分配器120到反應(yīng)容器180的流量。
在一些實(shí)施例中，流體是液體(例如，硫酸)并且在其它實(shí)施例中為 氣體(例如，氮?dú)?，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在掌握本公開有益效 果的情況下，由流量控制器100運(yùn)送的流體可以是任何種類的流體，例如 包括任何狀態(tài)的元素和/或化合物的混合物，諸如氣體或液體。在許多實(shí)施 例中，流量控制器100被配置為在高壓、低溫下向不同類型的容納體或容 器運(yùn)送流體。如在圖1中所描述，在示例性實(shí)施例中，流量控制器ioo接收來自位
于所述流量控制器100的上游的流量傳感器142和壓力傳感器144的指示 值。來自流量傳感器142的指示值表明從流體分配器120流出并由流量控 制器100控制的流體的流率。來自壓力傳感器144的指示值表明來自流體 分配器120并由流量控制器IOO控制的流體的壓力。流量控制器還接收表 明流體流量設(shè)定點(diǎn)的設(shè)定點(diǎn)指示值146。在一些實(shí)施例中，流量控制器IOO 接收來自諸如溫度傳感器的另一設(shè)備或傳感器的指示值。在若干實(shí)施例中， 一個(gè)或多個(gè)傳感器位于流量控制器100的下游而不是所述流量控制器100 的上游。
在許多實(shí)施例中，流量傳感器142由熱流量傳感器來實(shí)現(xiàn)，但是在其 它實(shí)施例中，利用層流量傳感器、科里奧利(coriolis)流量傳感器、超聲 波流量傳感器或差壓傳感器。壓力傳感器144由表壓力傳感器、差分傳感 器、絕對(duì)壓力傳感器或壓阻壓力傳感器來實(shí)現(xiàn)。在其它變型中，流量傳感 器102和/或壓力傳感器144結(jié)合其它傳感器(例如，溫度傳感器)的任何 組合來用于準(zhǔn)確地測(cè)量流體的流量。
在該實(shí)施例中，流量控制器100包括處理器102、閥104和存儲(chǔ)器106。 存儲(chǔ)器106存儲(chǔ)自適應(yīng)閉環(huán)控制算法，所述自適應(yīng)閉環(huán)控制算法包括PID 控制算法、濾波方程和與所述PID控制算法和濾波方程相關(guān)聯(lián)的參數(shù)。存 儲(chǔ)器106是任何類型的適當(dāng)存儲(chǔ)設(shè)備，其可以是但不限于閃存、隨機(jī)存取 存儲(chǔ)器(RAM)和/或硬盤。存儲(chǔ)器106還存儲(chǔ)與自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的修 改以及閾值條件相關(guān)的參數(shù)(例如，時(shí)間周期)和/或方程(例如，修改速 率變化方程)。在該實(shí)施例中，自適應(yīng)閉環(huán)控制算法和相關(guān)聯(lián)的參數(shù)被偏置， 使得自適應(yīng)閉環(huán)控制算法具有緩慢響應(yīng)時(shí)間(也被稱為"緩慢模式"或"緩 慢響應(yīng)模式")。在圖5中更詳細(xì)地討論了具體的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法配置。
可變閥104是以任何方式改變流體流量的任何適當(dāng)類型的可變閥。例 如，可變閥104是具有可變孔的閥或具有多個(gè)預(yù)設(shè)位置的閥。雖然圖1示 出了處理器102、閥104和存儲(chǔ)器106被集成到單個(gè)設(shè)備的流量控制器100 中，但是在一些實(shí)施例中，組件被組合和/或分離到不同的組件和/或設(shè)備中。 例如在一些實(shí)施例中，存儲(chǔ)器106被嵌入到處理器102中例如作為緩存， 或者被集成到單獨(dú)的集中式服務(wù)器(未圖示)中，所述集中式服務(wù)器存儲(chǔ)用于流量控制器100或若干分布式和/或級(jí)聯(lián)流量控制器的數(shù)據(jù)。在一些實(shí) 現(xiàn)方式中，閥104是與流量控制器100分離的組件，其位于例如流量傳感 器142、壓力傳感器144和/或流量控制器100的上游或下游。在其它實(shí)現(xiàn) 方式中，流量傳感器142和/或壓力傳感器144被集成到流量控制器100中。
在圖1所描繪的示例性實(shí)施例中，與來自傳感器142和144的指示值 以及設(shè)定點(diǎn)指示值146相關(guān)聯(lián)的閾值條件也存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器106中。閾值條 件被定義為當(dāng)滿足所述閾值條件時(shí)，修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法以具有快速 響應(yīng)時(shí)間(也被稱為"快速模式"或"快速響應(yīng)模式")。從緩慢模式到快 速模式的修改可以稱為加速并且從快速模式到緩慢模式的修改可以稱為減 速。通過改變與算法相關(guān)聯(lián)的參數(shù)(存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器106中)來修改自適應(yīng) 閉環(huán)控制算法以具有快速響應(yīng)時(shí)間。
在一些實(shí)施例中，通過改變與自適應(yīng)閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的濾波方程 而不是改變與所述算法相關(guān)聯(lián)的參數(shù)來修改所述自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的響 應(yīng)時(shí)間。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，處理器102被設(shè)計(jì)有例如硬件實(shí)現(xiàn)的(例如， 固件)自適應(yīng)閉環(huán)控制算法，用于訪問并使用由存儲(chǔ)器106存儲(chǔ)的參數(shù)。 在該方案中，處理器102調(diào)整在存儲(chǔ)器106中存儲(chǔ)的參數(shù)以修改自適應(yīng)閉 環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。
在該實(shí)施例中，來自傳感器142和144的指示值以及設(shè)定點(diǎn)指示值146 由處理器102使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來處理以控制閥104生成由所述設(shè) 定點(diǎn)指示值146指定的流率。當(dāng)接收到如設(shè)定點(diǎn)指示《直146所指示的新的 設(shè)定點(diǎn)時(shí)，流量控制器100使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來調(diào)節(jié)流體的流率(例 如，經(jīng)由被發(fā)送到閥104的控制指示值)以與該新的設(shè)定點(diǎn)相符。
然而，如果設(shè)定點(diǎn)的變化滿足閾值條件，那么修改閉環(huán)控制算法的模 式。例如，如果處理器102所確定的設(shè)定點(diǎn)的變化超過設(shè)定點(diǎn)變化閾值條 件(例如，最大可允許的設(shè)定點(diǎn)變化)，那么處理器102修改自適應(yīng)閉環(huán)控 制算法以具有快速模式。隨后，處理器102基于新的設(shè)定點(diǎn)并且依照快速 模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法通過將控制信號(hào)發(fā)送給閥104來控制流體的 流量。當(dāng)?shù)竭_(dá)新的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，處理器102通過將與自適應(yīng)閉環(huán)控制算法相 關(guān)聯(lián)的參數(shù)從快速模式調(diào)回到緩慢模式來修改所述自適應(yīng)閉環(huán)控制算法。
類似地，如果傳感器指示值的變化滿足閾值條件，那么處理器102將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從緩慢模式修改為快速模式，和/或反之亦然。在該實(shí)
施例中，對(duì)流量控制器100中的處理器102進(jìn)行編程以在由流量傳感器142 所指示的流率滿足閾值條件時(shí)修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法。例如，當(dāng)例如通 過壓力變化所引起的流率變化的幅度在指定時(shí)段內(nèi)超過最大可允許值時(shí)， 觸發(fā)自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的修改。當(dāng)流體的流率再次校準(zhǔn)到由設(shè)定點(diǎn)指示 值146所指示的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，處理器102將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從快速響應(yīng) 時(shí)間配置修改回到緩慢響應(yīng)時(shí)間配置。在一些實(shí)施例中，如果處理器102 檢測(cè)到例如壓力傳感器指示值中的變化超過與壓力變化相關(guān)聯(lián)的閾值條 件，那么所述處理器102被配置為將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從緩慢模式修改 到快速模式，和/或反之亦然。
在一些實(shí)現(xiàn)方式中，自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的修改級(jí)別基于變化相對(duì)于 閾值的幅度。例如，如果設(shè)定點(diǎn)變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過設(shè)定點(diǎn)變化的閾值條件，那 么與如果設(shè)定點(diǎn)變化恰好滿足所述設(shè)定點(diǎn)變化的閾值條件相比，更多地修 改與自適應(yīng)閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的參數(shù)和/或?yàn)V波器。
現(xiàn)在參照?qǐng)D2，其包括流程圖，該流程圖示出了基于所定義的閾值條件 將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第一模式修改為第二模式的方法。第一模式例如 是緩慢的低噪聲模式，而第二模式例如是快速且潛在地帶有噪聲的模式。 在該實(shí)施例中，閾值條件被定義為誤差的幅度(例如，閾值)，當(dāng)超過所計(jì) 算的誤差值時(shí)觸發(fā)將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第一模式修改為第二模式。在 許多實(shí)施例中，誤差值是在流率設(shè)定點(diǎn)和由流量指示值所指示的已測(cè)量的 流率之間的差異。隨后，當(dāng)誤差值低于閾值時(shí)(例如，不再滿足)，將自適 應(yīng)閉環(huán)控制算法從第二模式修改回到第一模式。雖然在該實(shí)施例中，基于 流量設(shè)定點(diǎn)和測(cè)量來計(jì)算誤差值，但是在其它實(shí)施例中，誤差值是基于諸 如壓力設(shè)定點(diǎn)和測(cè)量的其它設(shè)定點(diǎn)和測(cè)量。
如圖2所示，在200中，接收流量傳感器指示值并且基于所述流量傳 感器指示值使用第一模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法依照流量設(shè)定點(diǎn)來控制 流體的流量。如同所示，在210中，誤差值被計(jì)算為在由流量傳感器指示 值所指示的流率與流量設(shè)定點(diǎn)之間的差異。如果在220中該誤差值未超過 所定義的閾值，那么在200中繼續(xù)接收流量傳感器指示值并且使用第一模 式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流量。在220中，當(dāng)在210中計(jì)算
13的誤差值超過閾值時(shí)，在230中將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第一模式修改到 第二模式。
如圖2所示， 一旦自適應(yīng)閉環(huán)算法被修改到第二模式，那么在240中， 接收流量傳感器指示值并且基于所述流量傳感器指示值使用在第二模式下 的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流量。第二模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算 法用于依照流量設(shè)定點(diǎn)來控制流體的流量。在250中，基于流量傳感器指 示值和流量設(shè)定點(diǎn)來連續(xù)地(或者在一些實(shí)施例中間歇地)計(jì)算誤差值。 在260中，如果所計(jì)算的誤差值繼續(xù)超過閾值，那么在240中繼續(xù)接收流 量傳感器指示值并且使用第二模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流 量。在260中，當(dāng)在250中所計(jì)算的誤差值低于閾值時(shí)，在270中將自適 應(yīng)閉環(huán)控制算法從第二模式修改回到第一模式。
雖然該實(shí)施例描述了涉及流量傳感器指示值以及基于所述流量傳感器 指示值計(jì)算的誤差值的方法，但是在一些實(shí)施例中，也可從溫度傳感器接 收溫度傳感器指示值并且相對(duì)于與溫度相關(guān)聯(lián)的閾值進(jìn)行分析。在若干實(shí) 施例中，參考相應(yīng)的閾值來監(jiān)視多個(gè)傳感器(例如，流量、溫度和壓力傳 感器)以確定是否應(yīng)當(dāng)將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第一模式修改為第二模式 或反過來從第二模式修改為第一模式。在一些實(shí)施例中，基于設(shè)定點(diǎn)指示 值值而不是傳感器指示值誤差值來定義閾值條件。
在一些變型中，閾值條件例如是基于來自指示值的誤差值的變化率。
在若干實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)例如與具體的流量控制器相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來定義 閾值條件中的值(即，參數(shù))。
在一些實(shí)施例中，用于將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第一模式修改到第二 模式的閾值不同于用于確定將所述算法從第二模式改變回到第一模式的閾 值。在其它實(shí)施例中，閾值條件是基于值(例如，時(shí)間、壓力等)的復(fù)雜 組合(例如，相減，相乘)或者布爾條件(例如，"或"布爾條件)。例如， 只有在當(dāng)從溫度指示值和壓力指示值所導(dǎo)出的值(或計(jì)算值)超過它們各 自的相應(yīng)閾值時(shí)，才滿足閾值條件。在若干實(shí)施例中，基于與一個(gè)或多個(gè) 模式相對(duì)應(yīng)的閾值條件來將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法修改為若干模式的其中之 一 (例如，適度快速模式)。
在一些實(shí)施例中，例如定義閾值條件使得只有當(dāng)三個(gè)以上連續(xù)的壓力指示值值和/或誤差值超過閾值時(shí)才修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法。通過以這種 方式定義閾值條件，將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法在被修改之前保持為所指定的 響應(yīng)時(shí)間模式。在一些實(shí)施例中，例如定義閾值條件使得只有當(dāng)壓力指示
值值超過閾值例如大于300毫秒時(shí)才修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法。
圖3是示出基于所定義的閾值條件并且基于定時(shí)器來修改自適應(yīng)閉環(huán) 控制算法的方法的流程圖。在該實(shí)施例中，閾值條件是壓力值，當(dāng)由來自 壓力傳感器的壓力傳感器指示值所指示的值超過該壓力值時(shí)，觸發(fā)自適應(yīng) 閉環(huán)控制算法從第一模式到第二模式的修改。當(dāng)定時(shí)器期滿時(shí)，自適應(yīng)閉 環(huán)控制算法被從第二模式修改回到第一模式。
如圖3所示，在300中，接收壓力傳感器指示值并且基于流量傳感器 指示值使用第一模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體的流量。當(dāng)接收 到壓力傳感器指示值時(shí)，在310中參考閾值連續(xù)地(或在一些實(shí)施例中間 歇地)分析所述壓力傳感器指示值。如果在310中由壓力傳感器指示值所 指示的壓力值沒有超過閾值，那么在300中繼續(xù)接收所述壓力傳感器指示 值并且繼續(xù)使用第一模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來連續(xù)地控制流體的流
當(dāng)在310中由壓力傳感器指示值所指示的壓力值超過閾值時(shí)，在320 中將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第一模式修改到第二模式并且在330中啟動(dòng)定 時(shí)器。在該實(shí)施例中，定時(shí)器運(yùn)行的時(shí)間周期為3秒。在340中接收壓力 傳感器指示值并且基于流量傳感器指示值使用第二模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控 制算法來控制流體流量直到該時(shí)間周期期滿。
如果在350中定時(shí)器確定時(shí)間周期尚未期滿，那么在340中繼續(xù)接收 壓力傳感器指示值并且基于第二模式下的算法來控制流體流量。當(dāng)在350 中時(shí)間周期已經(jīng)期滿時(shí)，在360中將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第二模式修改 回到第一模式。
在一些實(shí)施例中，時(shí)間周期的長(zhǎng)度取決于諸如流量控制器的響應(yīng)時(shí)間 或傳感器指示值超過相應(yīng)閾值的偏差等的因素。例如在一些實(shí)施例中，當(dāng) 來自傳感器的值超過閾值較大量時(shí)由定時(shí)器所使用的時(shí)間周期比當(dāng)來自傳 感器的值超過閾值較小量時(shí)定時(shí)器所使用的時(shí)間周期更長(zhǎng)。在若干實(shí)施例 中，根據(jù)數(shù)學(xué)方程將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從第一模式修改到第二模式，使得例如以緩慢速率而不是突然地進(jìn)行修改。在一些實(shí)施例中，自適應(yīng)閉環(huán) 控制算法從一個(gè)模式到另一個(gè)模式的修改速率和/或修改級(jí)別(例如，加速 或減速級(jí)別)例如取決于流量是增加還是減少。
現(xiàn)在參照?qǐng)D4，其是示出了根據(jù)設(shè)定點(diǎn)變化閾值條件將自適應(yīng)閉環(huán)控制 算法從緩慢響應(yīng)模式修改為快速響應(yīng)模式的方法的流程圖。在該實(shí)施例中， 設(shè)定點(diǎn)變化閾值條件是設(shè)定點(diǎn)變化的幅度，當(dāng)設(shè)定點(diǎn)變化超過該設(shè)定點(diǎn)變 化的幅度時(shí)觸發(fā)自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從緩慢響應(yīng)模式到快速響應(yīng)模式的修 改。
如圖4所示，在該實(shí)施例中，在400中使用緩慢模式下的自適應(yīng)閉環(huán) 控制算法來控制流體流量。當(dāng)在410中接收到指示新的設(shè)定點(diǎn)的設(shè)定點(diǎn)指 示值時(shí)，在420中計(jì)算設(shè)定點(diǎn)的變化并且在430中將設(shè)定點(diǎn)的變化與所定 義的閾值進(jìn)行比較。在430中當(dāng)設(shè)定點(diǎn)變化小于閾值時(shí)，在400中使用緩 慢響應(yīng)模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流量并將其調(diào)節(jié)到新的設(shè) 定點(diǎn)。在430中當(dāng)設(shè)定點(diǎn)變化大于閾值時(shí)，在440中將自適應(yīng)閉環(huán)控制算 法從緩慢模式加速(例如，修改)到快速模式。
如圖4所示，然后在440中使用快速響應(yīng)模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算 法來控制流體流量，直到在450中到達(dá)新的設(shè)定點(diǎn)。當(dāng)尚未到達(dá)新的設(shè)定 點(diǎn)時(shí)，在440中繼續(xù)使用快速響應(yīng)模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流 體流量。當(dāng)已經(jīng)到達(dá)新的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，在460中將自適應(yīng)閉環(huán)控制算法從快 速響應(yīng)模式減速(例如，修改)到緩慢響應(yīng)模式。然后，在400中使用緩 慢響應(yīng)模式下的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流量。
在該實(shí)施例中，所述算法被偏離以在緩慢響應(yīng)模式下控制流體的流量 并且僅在出現(xiàn)較大的設(shè)定點(diǎn)變化時(shí)才改變到快速響應(yīng)模式。在一些實(shí)施例 中，自適應(yīng)閉環(huán)控制算法被偏離以例如在快速響應(yīng)模式下控制流體的流量。 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)模式的速度是基于設(shè)定點(diǎn)變化的幅度。例如，響應(yīng) 模式被加速到若干快速響應(yīng)模式的其中之一，所述快速響應(yīng)模式取決于在 一個(gè)或多個(gè)閾值條件中所定義的設(shè)定點(diǎn)變化的幅度。在其它實(shí)施例中，用 于設(shè)定點(diǎn)變化的閾值為零，使得對(duì)于任何設(shè)定點(diǎn)變化來說均改變閉環(huán)控制 算法的響應(yīng)時(shí)間。
圖5是示例性的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的信號(hào)流程圖。在示例性的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法內(nèi)的每個(gè)塊通過將方程與相關(guān)聯(lián)的參數(shù)和常數(shù)相組合來實(shí) 現(xiàn)。在該實(shí)施例中，自適應(yīng)閉環(huán)控制算法基于比例積分(PI)控制器，所述
比例積分控制器包括比例控制塊542和積分控制塊544。調(diào)整參數(shù)510和反 饋濾波器520用于在基于設(shè)定點(diǎn)指示值554、傳感器指示值556的值和/或 使用所述設(shè)定點(diǎn)指示值554和/或傳感器指示值556所導(dǎo)出的值(例如，計(jì) 算的誤差)滿足閾值條件時(shí)修改閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。設(shè)定點(diǎn)指示值 554指示流體流量設(shè)定點(diǎn)。傳感器指示值556包括來自壓力傳感器(未圖示) 的壓力傳感器指示值和由流量傳感器530所生成的流量傳感器指示值。在 一些實(shí)施例中，傳感器指示值556包括諸如溫度傳感器指示值的其它傳感 器指示值。
如圖5所示，在該實(shí)施例中，來自流量傳感器530的流量指示值(例 如，信號(hào))通過反饋濾波器520來調(diào)節(jié)并且在572處從由設(shè)定點(diǎn)指示值554 所指示的設(shè)定點(diǎn)中被減去以生成誤差552。誤差552和自適應(yīng)增益500的乘 積574由PI控制器用來控制閥Kv 546。選擇在塊500、 510、 520、 530、 542、 544和546中的方程、參數(shù)和/或常數(shù)以穩(wěn)定自適應(yīng)閉環(huán)控制算法并且達(dá)到 每個(gè)響應(yīng)時(shí)間模式下例如所指定的響應(yīng)時(shí)間和/或瞬態(tài)波形(例如，過沖， 阻尼)。
該實(shí)施例還包括自適應(yīng)增益500，其中基于設(shè)定點(diǎn)指示值554、傳感器 指示值556的值和/或使用所述設(shè)定點(diǎn)指示值554和傳感器指示值556的任 何組合所計(jì)算的值來連續(xù)地(或在一些實(shí)施例中間歇地)調(diào)節(jié)所述自適應(yīng) 增益500。在一些實(shí)施例中，當(dāng)基于設(shè)定點(diǎn)指示值554和/或傳感器指示值 556滿足閾值條件時(shí)調(diào)節(jié)自適應(yīng)增益500。自適應(yīng)增益500被配置為校正非 線性，諸如Kv546非線性或非線性壓力效應(yīng)。自適應(yīng)增益500影響按照使 用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法所計(jì)算的進(jìn)一步閥位置調(diào)節(jié)的速度。例如基于流量 靈敏度、閥靈敏度和/或壓力靈敏度來計(jì)算自適應(yīng)增益500。利用適當(dāng)?shù)淖?適應(yīng)增益500，自適應(yīng)閉環(huán)控制算法是穩(wěn)定的并且在例如壓力和/或設(shè)定點(diǎn) 的整個(gè)范圍內(nèi)具有相似的性能。
當(dāng)設(shè)定點(diǎn)指示值554、傳感器指示值556和/或使用所述設(shè)定點(diǎn)指示值 554和/或傳感器指示值556所導(dǎo)出的值(例如，所計(jì)算的誤差)滿足所定 義的閾值條件時(shí)，修改調(diào)整參數(shù)510和反饋濾波器520。當(dāng)加速和/或減速反饋濾波器520時(shí)，調(diào)整參數(shù)510基本上與反饋濾波器520同時(shí)被修改以 穩(wěn)定自適應(yīng)閉環(huán)控制算法。
在一些實(shí)施例中，基于不同的閾值條件或閾值條件組合來調(diào)節(jié)調(diào)整參 數(shù)510和反饋濾波器520。在一些實(shí)施例中，根據(jù)流體流量是增加還是減少 來修改當(dāng)修改自適應(yīng)閉環(huán)控制算法時(shí)正在調(diào)節(jié)的參數(shù)的速率和平滑波形。 在若干實(shí)施例中，自適應(yīng)閉環(huán)控制算法除比例和積分控制之外例如還包括 微分控制。在其它實(shí)施例中，控制算法包括比例、積分和/或微分控制的其 它組合。在幾個(gè)變型中，調(diào)整參數(shù)510與閉環(huán)控制算法的一部分相關(guān)聯(lián)(例 如，作為一個(gè)參數(shù)包括在積分控制塊544中或與微分控制塊相關(guān)聯(lián))。
圖6A-6G是示出與示例性的設(shè)定點(diǎn)變化相關(guān)的示例性測(cè)量、信號(hào)和計(jì) 算值的曲線圖，該示例性的設(shè)定點(diǎn)變化用來觸發(fā)在自適應(yīng)閉環(huán)控制算法內(nèi) 反饋濾波器的示例性修改。在該實(shí)施例中，在流量控制器上實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)閉 環(huán)控制算法，所述流量控制器依照設(shè)定點(diǎn)來控制通過閥的流體的流量。
圖6A是示出如設(shè)定點(diǎn)指示值所指示的設(shè)定點(diǎn)的曲線圖。圖6A示出了 在時(shí)間B處從X到Y(jié)的設(shè)定點(diǎn)變化。圖6A示出了設(shè)定點(diǎn)變化600的幅度 大于設(shè)定點(diǎn)變化閾值條件610，觸發(fā)了自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的修改。
圖6B是示出在自適應(yīng)閉環(huán)控制算法內(nèi)與反饋濾波器相關(guān)聯(lián)的反饋時(shí) 間常數(shù)值的曲線圖。圖6B示出了在時(shí)間B處，響應(yīng)于如圖6A所示的滿足 設(shè)定點(diǎn)變化閾值條件，反饋時(shí)間常數(shù)從時(shí)間A處所示出的高值改變?yōu)闀r(shí)間 B處的低值。高值使自適應(yīng)閉環(huán)控制算法具有緩慢響應(yīng)時(shí)間，而反饋時(shí)間 常數(shù)的低值產(chǎn)生自適應(yīng)閉環(huán)控制算法的快速響應(yīng)時(shí)間。圖6B示出了反饋時(shí) 間常數(shù)的值從時(shí)間C開始慢慢地增加直到在時(shí)間D處所述反饋時(shí)間常數(shù)的 值到達(dá)其初始值。在反饋時(shí)間常數(shù)的值慢慢增加之前，其在所定義的B和 C之間的時(shí)間周期保持為低值。雖然并未示出，但是調(diào)整參數(shù)基本上在與 反饋時(shí)間常數(shù)相同的時(shí)間處來調(diào)節(jié)以穩(wěn)定自適應(yīng)閉環(huán)控制算法。
圖6C是示出由自適應(yīng)閉環(huán)控制算法所計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)誤差的曲線圖。圖 6C示出了在圖6A所示出的時(shí)間B處的設(shè)定點(diǎn)變化之前所計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)誤 差為零。圖6C示出了當(dāng)在時(shí)間B處設(shè)定點(diǎn)變化時(shí)，所計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)誤差立 即增加。隨著自適應(yīng)閉環(huán)控制算法對(duì)所計(jì)算的設(shè)定點(diǎn)誤差作出響應(yīng)，設(shè)定 點(diǎn)誤差減小直到當(dāng)所述誤差減小到零時(shí)在時(shí)間D處到達(dá)設(shè)定點(diǎn)。圖6C示出了當(dāng)在該實(shí)施例中的自適應(yīng)閉環(huán)控制算法處于快速響應(yīng)模式時(shí)，所計(jì)算的
設(shè)定點(diǎn)誤差是帶有噪聲的。圖6D-6G中的曲線類似于圖6C中的曲線，它 們展示了當(dāng)自適應(yīng)閉環(huán)控制算法處于快速響應(yīng)模式時(shí)的噪聲。
圖6D是示出使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法所計(jì)算的積分控制信號(hào)的曲線 圖。圖6D示出了當(dāng)在時(shí)間B處設(shè)定點(diǎn)變化時(shí)積分控制信號(hào)增加直到所述信 號(hào)在時(shí)間D處穩(wěn)定下來。
圖6E是示出閥的闊位置的曲線圖，所述閥由實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)閉環(huán)控制算法 的流量控制器來控制。圖6E示出了閥位置響應(yīng)于在時(shí)間B處的設(shè)定點(diǎn)變化 而改變直到它在時(shí)間D處到達(dá)穩(wěn)態(tài)位置。
圖6F是示出通過閥的實(shí)際流體流量的曲線圖，所述實(shí)際流體流量使用 自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制。圖6F示出了利用圖6E中的閥位置來進(jìn)行實(shí) 際流體流量測(cè)量跟蹤。
圖6G是示出來自用于測(cè)量通過閥的流體流量的流量傳感器的信號(hào)的 曲線圖，所述流體流量使用自適應(yīng)閉環(huán)算法來控制。圖6G示出了具有緩慢 響應(yīng)時(shí)間的流量傳感器信號(hào)，所述流量傳感器信號(hào)落后于圖6F中的實(shí)際流
、綜上所述，本發(fā)明提供了用于使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制液體流 量的系統(tǒng)和方法。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地認(rèn)識(shí)到，在本發(fā)明中可以對(duì) 其使用及其配置進(jìn)行許多變化和替換，以實(shí)現(xiàn)基本上與這里所描述實(shí)施例 達(dá)到的相同結(jié)果。因此，并不意在將本發(fā)明限制為所公開的示例性形式。 許多變化、修改和候選設(shè)計(jì)落入在權(quán)利要求中所表達(dá)的公開發(fā)明的范圍和 精神內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種方法，包括接收設(shè)定點(diǎn)指示值或由傳感器產(chǎn)生的傳感器指示值中的至少一個(gè)；在基于所述傳感器指示值或所述設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)滿足至少一個(gè)閾值條件時(shí)，修改閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間，所述閉環(huán)控制算法與流量控制器相關(guān)聯(lián)；以及響應(yīng)于對(duì)所述閉環(huán)控制算法的所述響應(yīng)時(shí)間的修改，通過調(diào)節(jié)與所述閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)參數(shù)來穩(wěn)定所述閉環(huán)控制算法。
2、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括檢測(cè)所述傳感器指示值或所述設(shè) 定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)的變化，所述至少一個(gè)閾值條件通過所述變化來滿足o
3、 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括檢測(cè)所述傳感器指示值或所述設(shè) 定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)的變化率，所述至少一個(gè)閾值條件通過所述變化 率來滿足。
4、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述傳感器指示值是指示流體的流率的流量傳感器指示值， 所述設(shè)定點(diǎn)指示值指示流體流量設(shè)定點(diǎn)， 所述至少一個(gè)閾值條件基于流率誤差值，所述流率誤差值是所述流體 流量設(shè)定點(diǎn)與所述流體的所述流率之間的差異。
5、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述修改包括加速或減速中的至少 一個(gè)。
6、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述修改包括響應(yīng)于通過所述流量 控制器的流體流率的變化并且根據(jù)數(shù)學(xué)方程來進(jìn)行修改。
7、 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括通過基于所述傳感器指示值或所 述設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)修改自適應(yīng)增益來補(bǔ)償與所述流量控制器相 關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)非線性特性，所述自適應(yīng)增益與所述閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)， 修改所述自適應(yīng)增益包括響應(yīng)于通過所述流量控制器的流體流率的變化 并且根據(jù)數(shù)學(xué)方程來進(jìn)行修改。
8、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述修改包括修改與所述閉環(huán)控 制算法相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)濾波器。
9、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述修改包括通過調(diào)節(jié)與反饋濾 波器相關(guān)聯(lián)的時(shí)間常數(shù)來修改所述反饋濾波器的響應(yīng)時(shí)間，所述反饋濾波 器與所述閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)。
10、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少一個(gè)參數(shù)是與所述閉環(huán) 控制算法相關(guān)聯(lián)的調(diào)整參數(shù)。
11、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述穩(wěn)定包括基于所述傳感器 指示值或所述設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)來進(jìn)行穩(wěn)定。
12、 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述閉環(huán)控制算法基于比例控制、 積分控制或微分控制中的至少一個(gè)。
13、 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述傳感器是流量傳感器、定時(shí) 器、壓力傳感器或溫度傳感器中的至少一個(gè)。
14、 一種方法，包括接收設(shè)定點(diǎn)指示值或由傳感器產(chǎn)生的傳感器指示值中的至少一個(gè)； 基于所述傳感器指示值或所述設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)，將反饋濾波器從第一模式修改到第二模式，所述反饋濾波器與閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)，所述閉環(huán)控制算法與流量控制器相關(guān)聯(lián)；以及基于對(duì)所述反饋濾波器的所述修改來改變與所述閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián) 的調(diào)整參數(shù)，當(dāng)所述反饋濾波器被修改時(shí)，改變所述調(diào)整參數(shù)以穩(wěn)定所述 閉環(huán)控制算法。
15、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于所述傳感器指示值或所述 設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)來修改自適應(yīng)增益，所述自適應(yīng)增益在所述閉 環(huán)控制算法中用于補(bǔ)償與所述流量控制器相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)非線性特性。
16、 如權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于所述傳感器指示值或所述 設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)來修改自適應(yīng)增益，所述自適應(yīng)增益在所述閉 環(huán)控制算法中用于補(bǔ)償與所述流量控制器相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)非線性特性， 修改所述自適應(yīng)增益的步驟包括響應(yīng)于通過所述流量控制器的流體流率 的變化并且根據(jù)數(shù)學(xué)方程來進(jìn)行修改。
17、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中修改所述反饋濾波器的步驟包括:通過調(diào)節(jié)與所述反饋濾波器相關(guān)聯(lián)的時(shí)間常數(shù)來修改與所述反饋濾波器相 關(guān)聯(lián)的響應(yīng)時(shí)間。
18、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述閉環(huán)控制算法基于比例控制、 積分控制或微分控制中的至少一個(gè)。
19、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述調(diào)整參數(shù)與所述閉環(huán)控制算 法的積分控制部分相關(guān)聯(lián)。
20、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述傳感器是流量傳感器、定時(shí) 器、壓力傳感器或溫度傳感器中的至少一個(gè)。
21、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中修改所述反饋濾波器的步驟包括: 響應(yīng)于通過所述流量控制器的流體流率的變化并且根據(jù)數(shù)學(xué)方程來進(jìn)行修 改。
22、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中所述反饋濾波器處于所述第一模 式時(shí)所述閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間不同于所述反饋濾波器處于所述第二模 式時(shí)所述閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。
23、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中修改所述反饋濾波器的步驟包括 參考與所述傳感器指示值或所述設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)相關(guān)聯(lián)的至少 一個(gè)閾值來進(jìn)行修改。
24、 如權(quán)利要求14所述的方法，其中修改所述反饋濾波器的步驟包括: 響應(yīng)于通過所述流量控制器的流體流率的變化并且根據(jù)數(shù)學(xué)方程來逐漸地 修改所述反饋濾波器。
25、 一種設(shè)備，包括處理器，被配置為在基于由傳感器產(chǎn)生的傳感器指示值或設(shè)定點(diǎn)指示 值中的至少一個(gè)滿足至少一個(gè)閾值時(shí)修改閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間，所述 處理器通過修改與所述閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的反饋濾波器和與所述閉環(huán)控 制算法相關(guān)聯(lián)的調(diào)整參數(shù)來修改所述閉環(huán)控制算法的所述響應(yīng)時(shí)間；以及存儲(chǔ)器，被配置為存儲(chǔ)與所述反饋濾波器和所述調(diào)整參數(shù)中的至少一 個(gè)相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，所述處理器從所述存儲(chǔ)器訪問所述參數(shù)。
26、 如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，還包括閥，所述閥被配置為響應(yīng)于控 制指示值而打開和關(guān)閉，所述控制指示值由所述處理器基于所述閉環(huán)控制 算法來產(chǎn)生。
27、 如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述傳感器是流量傳感器、定時(shí) 器、壓力傳感器或溫度傳感器中的至少一個(gè)。
28、 如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述處理器被配置為基于所述傳 感器指示值或所述設(shè)定點(diǎn)指示值中的至少一個(gè)來修改與所述閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的自適應(yīng)增益，所述自適應(yīng)增益在所述閉環(huán)控制算法中用于補(bǔ)償與 所述閥相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)非線性特性。
29、如權(quán)利要求25所述的設(shè)備，還包括存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器被配置為 存儲(chǔ)所述至少一個(gè)閾值，所述處理器被配置為從所述存儲(chǔ)器訪問所述至少 一個(gè)閾值。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種使用自適應(yīng)閉環(huán)控制算法來控制流體流量的系統(tǒng)和方法。一個(gè)實(shí)施例包括用于接收設(shè)定點(diǎn)指示值和/或由傳感器產(chǎn)生的傳感器指示值的方法。當(dāng)基于所述傳感器指示值和/或設(shè)定點(diǎn)指示值滿足至少一個(gè)閾值時(shí)修改閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間。響應(yīng)于對(duì)所述閉環(huán)控制算法的響應(yīng)時(shí)間的修改，通過調(diào)節(jié)與閉環(huán)控制算法相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)參數(shù)來穩(wěn)定由流量控制器實(shí)現(xiàn)的閉環(huán)控制算法。
文檔編號(hào)G05D7/00GK101454735SQ200780019535
公開日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者A·斯米爾諾夫 申請(qǐng)人:先進(jìn)能源工業(yè)公司