[发明专利]多模控制算法

说明书

技术领域

本发明涉及控制系统。具体而言，本发明涉及而不限于控制流体流动 的系统和方法。

背景技术

如果正确地微调，闭环控制算法可以被用来响应流体流状况的改变， 调整流体的流动，这种流体流状况的改变会导致偏离指定的流体流设置点。 流体流状况的改变常常由例如压力、温度等的变化引起。对这些变化引起 的从指定流体流设置点的偏离进行检测，并基于闭环控制算法的反馈环中 的传感装置(例如来自流量传感器的流量传感器测量结果)生成的测量结 果(例如反馈信号)进行纠正。

但是，因为例如快速压力改变而引起流体流状况迅速改变时，反馈环 使用的传感装置会发生饱和，或者产生不可靠的反馈信号。如果例如流量 控制器使用闭环控制算法中这些饱和了的和/或不可靠的反馈信号，流量控 制器就无法根据指定的流体流设置点输送流体。流量控制器会基于不可靠 的反馈信号对流体流状况的改变进行例如过补偿或欠补偿。因此，需要一 种方法和/或设备用来提供新的和创新性特征，克服目前的方法中在流体流 状况发生快速改变时暴露出来的缺点。

发明内容

下面综述附图所示的本发明的示例性实施例。在具体实施方式一节里 更加全面地描述了这些实施例和其它实施例。但是要明白，根本不想将本 发明的范围限制于发明内容部分或具体实施方式部分所描述的形式。本领 域技术人员会认识到有数不清的修改、等效和替换结构落在权利要求所表 示的本发明的实质和范围之内。

本发明能够提供系统和方法用于利用多模控制算法来控制流体的流 动。在一个实施例中，方法包括接收传感器生成的至少一个传感器指示。 当基于所述至少一个传感器指示满足门限条件时，将多模控制算法从闭环 模式修改成开环模式。流量控制器用所述多模控制算法根据设置点来控制 流体的流动。

在另一个实施例中，方法包括接收压力传感器生成的流体的压力测量 结果。当已经断开反馈控制环时，基于所述压力测量结果来计算阀门位置， 利用所述阀门位置来控制流体的流动。当流体的压力改变满足门限条件时， 断开所述反馈控制环。

在另一个实施例中，装置包括处理器和存储器。处理器用于当已经断 开反馈控制环时，基于压力测量结果来生成阀门位置指示。阀门响应所述 阀门位置指示来控制流体的流动。当流体的压力改变满足门限条件时，断 开所述反馈控制环。存储器用来储存所述阀门位置，所述流体的流动和所 述压力测量结果之间的数学关系，所述数学关系被所述处理器用来计算所 述阀门位置。

附图说明

通过结合附图，参考以下详细说明以及后面的权利要求，本发明的各 个目的和优点会变得很清楚，并且会很快得到全面理解。在这些附图中：

图1是一个框图，它说明本发明的一个实施例中流量控制器使用多模 控制算法控制流体从流量分配器(flow dispenser)到反应容器的流动这种情 况；

图2A说明本发明的一个实施例中压力传感器的压力测量结果；

图2B说明本发明的一个实施例中压力改变引起的寄生流的值；

图2C说明本发明的一个实施例中来自流量传感器的流量传感器测量结 果；

图2D说明本发明的一个实施例中响应压力改变而补偿过的流；

图2E说明本发明的一个实施例中采用多模控制算法的流量控制器控制 的阀门的阀门位置；

图2F说明本发明的一个实施例中流体通过采用多模控制算法控制的阀 门的实际流动；

图3是一个流程图，它说明本发明的一个实施例中修改多模控制算法 的一种方法；以及

图4是一个流程图，它说明本发明的另一个实施例中修改多模控制算 法的一种方法。

具体实施方式

根据几个实施例，本发明的目的是一种多模控制算法，当门限条件得 到满足(例如计算值落到门限值以下或者超过门限值)时，这个算法从闭 环模式(基于闭环控制算法的模式)改变成开环模式(基于开环控制算法 的模式)。在许多实施例中，当突然的压力改变这种扰动引起在闭环模式反 馈环中使用的不可靠的反馈测量结果(例如寄生流)时，这种多模控制算 法从闭环模式改变成开环模式。当扰动已经平息或者经过了规定的时间周 期以后，多模控制算法从开环模式改变回闭环模式。