[发明专利]非对称滞后控制器

说明书

一种非对称滞后控制器包括与快速变动速率DAC耦合的模拟比较器，或与ADC加上某一数字控制逻辑耦合的数字比较器。所述模拟或数字比较器操作为具有上限及下限的顺序窗口化比较器。将感测参数与上限或下限进行比较，且当所述感测参数达到所述选定上限或下限时，分别地将受控装置关断或接通。当滞后控制器状态比较反转发生时：(a)比较器输出可被所述控制逻辑消隐，(b)比较器极性可被所述控制逻辑反转，(c)所述控制逻辑可命令选择另一过程极限以用于与所述感测参数进行比较，以及(d)接着可重新启用所述比较器输出。

技术领域

本发明涉及滞后控制，且更特定来说，涉及使用顺序窗口比较器进行滞后控制。

背景技术

在滞后控制中，感测参数(例如，电压、电流、温度、压力、相对湿度等)在第一阈值与第二阈值(例如，上/下阈值与下/上阈值)之间循环。不使用或不需要误差放大器或复杂极点-零点滤波器。滞后控制有时称为“砰砰(Bang-Bang)”控制，其中系统在两个状态(例如，接通或关断、高或低、热或冷、快或慢、上或下、右或左、顺时针或逆时针等)之间交替。滞后控制在感测参数小于第一阈值时接通/关断受控装置且在感测参数大于第二阈值时关断/接通受控装置(例如，恒温器及加热/冷却系统)。切换频率可随着改变的负载及操作条件(例如，温度)而变化。

简单滞后控制可使用单个滞后模拟比较器。先进非对称滞后控制方法可支持自适应行为，例如，针对改变的负载做出调整，在改变的条件下维持效率等。非对称滞后控制需要两个参考，例如，数/模转换器(DAC)及用于独立第一阈值及第二阈值的两个比较器。也可需要定时器来提供频率控制。这些组件导致显著较昂贵滞后控制。

发明内容

因此，需要可利用单个比较器及快速变动速率数/模转换器(DAC)或模/数转换器(ADC)进行实施的简单且较不昂贵滞后控制。其中所述快速变动速率DAC或ADC以及比较器用作“顺序窗口比较器”。

根据实施例，一种用于对脉冲宽度调制(PWM)产生器进行滞后控制的方法可包括以下步骤：监测PWM产生器的输出；确定所述PWM产生器的所述输出何时可从低电平改变为高电平；当所述PWM产生器的所述输出可从所述低电平改变为所述高电平时，启动消隐定时器；选择来自上限寄存器的上限值作为到数/模转换器(DAC)的输入；确定所述消隐定时器何时可超时；当所述消隐定时器可已超时时，启用比较器的输出以用于指示可表示所述上限值的所述DAC的输出与过程反馈信号的比较；确定所述过程反馈信号何时可大于所述DAC输出；当所述过程反馈信号可大于所述DAC输出时，向所述PWM产生器发信号以将其输出改变为所述低电平；确定所述PWM产生器的所述输出何时可从所述高电平改变为所述低电平；当所述PWM产生器的所述输出可从所述高电平改变为所述低电平时，启动所述消隐定时器；反转所述比较器的所述输出；选择来自下限寄存器的下限值作为到所述DAC的所述输入；确定所述消隐定时器何时可超时；当所述消隐定时器可已超时时，启用所述比较器的所述输出以用于指示表示所述下限值的所述DAC的所述输出与所述过程反馈信号的比较；确定所述过程反馈信号何时可小于所述DAC输出；当所述过程反馈信号可小于所述DAC输出时，向所述PWM产生器发信号以将其输出改变为所述高电平；及返回到所述监测所述PWM产生器的所述输出的步骤。

根据所述方法的另一实施例，所述DAC可为快速变动速率DAC。根据所述方法的另一实施例，所述快速变动速率DAC可为脉冲密度调制(PDM)DAC。