[发明专利]用于执行调节的方法

说明书

本发明提出一种用于执行调节的方法和装置。

技术领域

本发明涉及一种用于执行调节的方法，尤其用于调节，其中将PWM信号作为操控量发出，所述PWM信号的占空比是所述调节的操作量；并且本发明还涉及一种用于实施所提出的方法的装置。

背景技术

所提出的方法用于在带有调节对象的PT1特性的调节回路中执行调节。所述方法尤其用于求取用于对电感进行操控的操作量。为了对电感进行操控通常使用经过脉冲宽度调制（PWM）的电流信号。

具有带有一阶滞后的比例传递特性的PT1环节示出PT1特性。

所述脉冲宽度调制是一种调制类型，其中参量、例如电流在两个值、即接通状态和切断状态之间变换。在此，在频率恒定的情况下对矩形脉冲的占空度或者说占空比进行调制并且由此对形成所述矩形脉冲的脉冲的跨度或者说宽度进行调制。所述占空比（英语为：duty cycle）给出了在矩形信号中接通状态的时长与周期持续时间的比。如果利用PWM信号对技术单元进行操控，那么为了对该技术单元的运行进行调节能够将所述占空比作为操作量由调节器预先给定。

为了对由如H桥或者末级功能块一样的IC进行操控的电感例如DC电机、步进电机和电磁阀进行电流调节，当今在大多数情况下在电路中使用集成的两点调节器。为此利用电流在这段时间内的指数特性，以便在平均时间内调到期望的电流强度。缺点在于，在所述两点调节中开关频率依赖于电流额定值、开关迟滞和干扰量。

发明内容

在这种背景下提出了具有权利要求1所述特征的方法和根据权利要求7所述的装置。实施方式由从属权利要求和说明书给出。

所提出的方法普遍适用于具有调节对象的PT1特性的调节回路。所述方法尤其能够结合将调节机构集成到IC（集成电路）中用于对电感进行操控。此外，所述方法以恒定的开关频率实现了电流调节，而不会超过两点调节的复杂性。

在所述方法中将状态自动机用作调节器，所述状态自动机例如通过五个状态实现非常精确的电流调节。所述状态自动机能够作为简单并且成本低廉的逻辑单元集成到IC、例如集成的H桥或者末级功能块中。

所述调节器通常包括调节量与参考量（Führungsgröße）的比较结点（Vergleichstelle）（这也称为额定值-实际值比较）、相对于参考量的调节偏差的标准化单元、标准化的调节偏差的限制单元、带有时间滞后的反馈的状态自动机和操作量的限制单元。其他像执行机构（Stelleinrichtung）和测量机构一样的组件是调节回路的组成部分，其中所述执行机构能够设定为半导体开关、例如MOSFET。所述测量机构必须以比较结点的适当的形式提供调节量、即电流。

调节器、即状态机或者说状态自动机（英语为：state machine）如在图2中详细描述的那样处理下列参量：标准化的调节偏差、可调的常数如占空比增量ΔDC、操作量（Stellgröße）DC_i-1的放大系数和时间滞后的反馈参量。所述调节器发出占空比，利用所述占空比开关所述执行机构。恒定的开关频率被直接运用到所述执行机构上并且不依赖于状态机的状态。

所述状态机的状态根据调节偏差作用于占空比。所述状态在技术方案中通过第一到第五状态条件实现。其中状态2、3和4、5仅通过第一状态条件就能够实现。

状态1）：调节偏差非常小、即处于相对于额定值例如+5%的范围内。占空比保持不变。

状态2）：调节偏差在+5%到+50%之间。占空比在开关频率的每个新的节拍时以常数ΔDC为幅度减小，直到达到状态1）。

状态3）：调节偏差大于50%。占空比在开关频率的每个新的节拍时以所述两个常数的乘数ΔDC x放大系数为幅度减小，直到达到状态2）。