减少基于PWM的驱动器中由于MOSFET开关延迟而导致的电流纹波的制作方法

减少基于pwm的驱动器中由于mosfet开关延迟而导致的电流纹波
技术领域
1.本说明书涉及脉宽调制(pwm)控制系统。


背景技术：

2.脉宽调制(pwm)或脉冲持续时间调制(pdm)是降低由电信号递送的平均功率的方法。通常，电信号被斩波为以设定频率发送的一连串离散脉冲。pwm特别适用于运行负载(诸如电动机)，该负载不容易受到这种离散开关的影响，因为它们具有惯性并且与pwm频率相比反应相对较慢。pwm开关频率设置得足够高，使得如由负载感知到的因此而产生的波形相对平滑。
3.相对于周期持续时间(例如，波长)的脉冲宽度(例如，占空比)可以变化。100％的占空比有效地允许电信号保持“开”或“高”，并有效地向负载提供该信号的电流的100％。0％的占空比有效地保持电信号“关”或“低”，并有效地向负载提供零电流。50％的占空比有效地向负载提供该信号的电流的50％，以此类推。
4.开关pwm脉冲的动作实现了某些形式的高速固态开关设备。对于数百安培的电流需求，通常使用igbt。对于高达数十安培的电流，通常使用具有较低损耗且可以处理较高频率的mosfet。当基于pwm的放大器用于驱动无刷dc电动机时，负载要求通常足够大，以至于操作电流为几安培，并且接近零电流的调节并不常见。


技术实现要素：

5.通常，本文档描述了脉宽调制(pwm)控制系统。
6.在第一方面中，一种用于电流控制的计算机实现的方法包括：接收第一电流输出设定点；基于第一电流输出设定点标识第一操作条件；基于所标识的第一操作条件提供具有第一预定占空比的第一脉宽调制(pwm)信号，第一pwm信号基于第一电流输出设定点，并且以预定时间段提供；接收第二电流输出设定点；基于第二电流输出设定点标识不同于第一操作条件的第二操作条件；以及基于所标识的第二操作条件提供具有第二预定占空比的第二pwm信号，第二pwm信号基于第二电流输出设定点，并且以预定时间段的预定倍数提供。
7.在第二方面中，根据方面1，提供第一pwm信号包括：确定具有基于预定时间段的第一持续时间的pwm周期的开始；提供电信号；基于确定电信号已经被提供了基于第一预定占空比的第二持续时间且第二持续时间已经过去，而停止电信号；以及基于确定第一持续时间已经过去来确定pwm周期的结束。
8.在第三方面中，根据方面1或2，提供第二pwm信号包括：确定具有基于预定时间段的第一持续时间的第一pwm周期的开始；提供电信号；基于确定基于第二预定占空比的第二持续时间已经过去而停止电信号；基于确定第一持续时间已经过去来确定第一pwm周期的结束；确定预定数量的具有基于预定时间段的第一持续时间的第二pwm周期的开始，该预定数量基于预定倍数；在第二pwm周期期间停止电信号；以及确定预定数量的第二pwm周期的
结束已经发生。
9.在第四方面中，根据方面3，方法进一步包括基于第二操作条件确定预定倍数。
10.在第五方面中，根据方面1至4中的任一项，提供第二pwm信号包括：确定具有基于预定时间段和预定倍数的第二持续时间的pwm周期的开始；提供电信号；基于确定基于第二预定占空比的第二持续时间已经过去而停止电信号；以及基于确定第二持续时间已经过去来确定pwm周期的结束。
11.在第六方面中，根据方面1至5中的任一项，提供第二pwm信号包括：以基于预定时间段的频率生成pwm脉冲；基于所生成的pwm脉冲发射电脉冲；以及基于预定倍数忽略预定数量的pwm脉冲。
12.在第七方面中，根据方面1至6中的任一项，标识第一操作条件是基于：基于第一电流输出设定点确定目标占空比；确定目标占空比等于或长于预定阈值占空比；以及提供目标占空比作为第一预定占空比。
13.在第八方面中，根据方面1至7中的任一项，标识第二操作条件是基于：基于第二电流输出设定点确定目标占空比；确定目标占空比短于预定阈值占空比；以及基于目标占空比确定第二预定占空比。
14.在第九方面中，根据方面1至8中的任一项，标识第二操作条件基于以下项中的至少一项：被配置成用于发射pwm信号的电路的最小开启时间、和该电路的最小关闭时间。
15.在第十方面中，控制系统包括：输入，输入被配置成用于接收电流设定点；监测电路，监测电路被配置成用于基于接收到的电流设定点标识至少第一操作条件和第二操作条件；脉冲生成器，脉冲生成器被配置成用于基于接收到的电流设定点生成包括多个pwm脉冲的电脉宽调制(pwm)信号；脉冲抑制器，脉冲抑制器被配置成用于通过基于第一操作条件传递pwm脉冲，以及通过基于第二操作条件阻止pwm信号中的所选择的pwm脉冲并传递未选择的pwm脉冲，来修改pwm信号；以及发射器，发射器被配置成用于将经修改的pwm信号发射到负载。
16.在第十一方面中，根据方面10，第一操作条件是基于第一电流设定点被标识的，并且第二操作条件是基于第二电流设定点被标识的，并且脉冲生成器被进一步配置成用于基于第一电流设定点生成第一pwm信号以及基于第二电流设定点生成第二pwm信号。
17.在第十二方面中，根据方面10或11，第一操作条件是基于第一电流设定点被标识的，并且第二操作条件是基于第二电流设定点被标识的，并且监测电路被进一步配置成用于基于第一电流设定点标识第一操作条件以及基于第二电流设定点标识第二操作条件。
18.在第十三方面中，根据方面10至12中的任一项，监测电路被配置成用于进一步基于描述负载或负载的操作的一个或多个操作输入来标识第一操作条件和第二操作条件中的一者或两者，其中负载的操作是基于pwm信号来控制的。
19.在第十四方面中，根据方面10至13中的任一项，脉冲抑制器被配置成用于修改脉冲生成器的操作，以使得脉冲生成器抑制pwm信号中的所选择的pwm脉冲的生成。
20.在第十五方面中，根据方面10至14中的任一项，脉冲抑制器被配置成用于修改脉冲生成器的操作，以使得脉冲生成器修改pwm信号的频率。
21.在第十六方面中，根据方面10至15中的任一项，脉冲抑制器被配置成用于阻止由脉冲生成器生成的所选择的pwm脉冲。
22.在第十七方面中，根据方面10至16中的任一项，所选择的pwm脉冲是预定数量的顺序pwm脉冲。
23.在第十八方面中，根据方面17，预定数量的顺序pwm脉冲是基于第二操作条件的。
24.在第十九方面中，一种利用计算机程序编码的非瞬态计算机存储介质，计算机程序包括指令，该指令在由数据处理装置执行时使得数据处理装置执行包括以下项的操作：接收第一电流输出设定点；基于第一电流输出设定点标识第一操作条件；基于所标识的第一操作条件提供具有第一预定占空比的第一脉宽调制(pwm)信号，第一pwm信号基于第一电流输出设定点，并且以预定时间段提供；接收第二电流输出设定点；基于第二电流输出设定点标识不同于第一操作条件的第二操作条件；以及基于所标识的第二操作条件提供具有第二预定占空比的第二pwm信号，第二pwm信号基于第二电流输出设定点，并且以预定时间段的预定倍数提供。
25.在第二十方面中，根据方面19，提供第一pwm信号包括：确定具有基于预定时间段的第一持续时间的pwm周期的开始；提供电信号；基于确定基于第一预定占空比的第二持续时间已经过去而停止电信号；以及基于确定第一持续时间已经过去来确定pwm周期的结束。
26.在第二十一方面中，根据方面19或20，提供第二pwm信号包括：确定具有基于预定时间段的第一持续时间的第一pwm周期的开始；提供电信号；基于确定基于第二预定占空比的第二持续时间已经过去而停止电信号；基于确定第一持续时间已经过去来确定第一pwm周期的结束；确定预定数量的具有基于预定时间段的第一持续时间的第二pwm周期的开始，该预定数量基于预定倍数；在第二pwm周期期间停止电信号；以及确定预定数量的第二pwm周期的结束已经发生。
27.在第二十二方面中，根据方面21，操作进一步包括基于第二操作条件确定预定倍数。
28.在第二十三方面中，根据方面19至22中的任一项，提供第二pwm信号包括：确定具有基于预定时间段和预定倍数的第二持续时间的pwm周期的开始；提供电信号；基于确定基于第二预定占空比的第二持续时间已经过去而停止电信号；以及基于确定第二持续时间已经过去来确定pwm周期的结束。
29.在第二十四方面中，根据方面19至23中的任一项，提供第二pwm信号包括：以基于预定时间段的频率生成pwm脉冲；基于所生成的pwm脉冲发射电脉冲；以及基于预定倍数忽略预定数量的pwm脉冲。
30.在第二十五方面中，根据方面19至24中的任一项，标识第一操作条件是基于：基于第一电流输出设定点确定目标占空比；确定目标占空比等于或长于预定阈值占空比；以及提供目标占空比作为第一预定占空比。
31.在第二十六方面中，根据方面19至25中的任一项，标识第二操作条件是基于：基于第二电流输出设定点确定目标占空比；确定目标占空比短于预定阈值占空比；以及基于目标占空比确定第二预定占空比。
32.在第二十七方面中，根据方面19至26中的任一项，标识第二操作条件基于以下项中的至少一项：被配置成用于发射pwm信号的电路的最小开启时间、和该电路的最小关闭时间。
33.本文所描述的系统和技术可以提供以下优点的一个或多个。第一，系统可以提供
在接近零的输出下的pwm控制。第二，系统可以提高在接近零的输出下的负载控制的稳定性。第三，系统可以减少在接近零的输出下的pwm输出的电流纹波。第四，系统可以减少在接近零的输出下由pwm信号驱动的机械输出中的可听振铃和/或震颤。
34.在以下所附附图和描述中阐述一个或多个实施方式的细节。根据说明书和附图以及根据权利要求书，其他特征和优点将显而易见。
附图说明
35.图1是根据本文档中的一些实施例的示出用于脉宽调制(pwm)控制的系统的示例的示意图。
36.图2a是示例pwm波形的图。
37.图2b是示例pwm周期的放大视图。
38.图2c是根据本文档中的一些实施例的示例经修改的pwm波形的图。
39.图2d是根据本文档中的一些实施例的另一示例经修改的pwm波形的图。
40.图3是示出用于确定可以提供pwm或经修改的pwm信号的操作条件的示例过程的流程图。
41.图4是根据本文档中的一些实施例的示出用于脉宽调制(pwm)控制的另一系统的示例的示意图。
42.图5是示出用于脉宽调制的另一系统的示例的示意图。
43.图6是根据本文档中的一些实施例的用于pwm控制的示例过程的流程图。
44.图7是根据本文档中的一些实施例的用于提供pwm信号的示例过程的流程图。
45.图8是根据本文档中的一些实施例的用于修改pwm信号的另一示例过程的流程图。
46.图9是根据本文档中的一些实施例的用于修改pwm信号的另一示例过程的流程图。
47.图10是通用计算机系统的示例的示意图。
具体实施方式
48.本文档描述了用于电脉宽调制(pwm)或脉冲持续时间调制(pdm)控制系统的系统和技术。通常，本文档中所描述的技术克服了作为向固态开关和/或放大级提供非常短的pwm脉冲(例如，接近零的输出)的副产品而出现的问题。通常，这些问题是通过以下操作来克服的：标识pwm占空比宽度已经下降到预定最小阈值以下的条件，以及通过在发射下一个pwm脉冲之前跳过或阻止预定数量的脉冲的发射来作出响应(例如，当确定pwm脉冲宽度小于“y”毫秒长时，每“x”个pwm周期发送一个pwm脉冲)。
49.在一些实施例中，这些技术可以用于控制为驱动电动液压伺服阀(ehsv)中使用的扭矩电动机而提供的电流量。这些ehsv通常是可以用于驱动移动飞行器控制表面的线性或旋转液压致动器的两级液压控制阀。然而，在一些其他实施例中，这些控制技术也可以用于其他类型的电动机或螺线管。
50.通常，本文档描述了克服与mosfet和其他固态设备在极低电流下的pwm开关限制相关的问题的系统和技术。许多现有应用使用线性放大器，该线性放大器使用分立的模拟电子组件来驱动ehsv扭矩电动机中的电流。即使线性放大器的效率不如基于pwm的放大器，但具有低流量额定值的ehsv的电流要求足够小，因此放大器中的损耗可能不会引起关注。
然而，对于更大的ehsv或在直接驱动ehsv(其中扭矩电动机直接驱动滑阀)中，电流要求可能会大得多，并可能促使使用基于pwm的放大器。从电子设计的角度来看，基于pwm的放大器可以将比例积分(pi)控制转移到软件，并且可以利用微控制器的特征来控制输出波形。这可以导致使用更少的零件和更好的集成，从而降低成本和提高可靠性。
51.固态设备的开关速度各不相同，并且设备的每个配置可以具有最小开启时间和最小关闭时间。最小开启时间与从关闭状态开启mosfet所需的脉冲宽度相对应，而最小关闭时间与一旦脉冲宽度为零(例如，电压从其栅极被移除)mosfet完全关闭所花费的最小时间相对应。该关闭时间最终与可以用于命令mosfet的最小占空率(duty ratio)相对应。这些开启和关闭时间相对较短(例如，毫秒)，并且虽然更高质量的设备可以展现出更短的时间，但所有已知的固态开关仍然在某种程度上展现出这种行为。
52.在理想系统中，pwm输出与占空比直接且平滑地成比例(例如，100％的占空比给出100％的电流，50％的占空比给出50％的电流，1％的占空比给出1％的电流)。然而，由于真实世界固态开关的开关限制，实际pwm输出可能会在零电流点附近(例如，在使用足够短的占空比的条件下)失去线性和/或稳定性。当用于驱动mosfet的栅极的脉冲的占空比变得比mosfet的最小关闭时间更短时，mosfet可以产生具有(例如，相对较长的)最小关闭时间的输出脉冲，而不是具有(例如，相对较短的)命令pwm占空比的输出脉冲。在一些示例中，当一连串占空比从长于最小关闭时间(例如，这可能导致输出电流的成比例下降)转变为等于或短于最小关闭时间(例如，其中至少一部分都可以基于最小关闭时间而不是占空比产生相同的输出电流)时，这种行为可能类似于输出电流的平稳(plateauing)或“触底”。
53.当基于pwm的放大器用于驱动无刷dc电动机时，负载要求通常足够大，以至于操作电流为几安培，并且接近零电流的调节并不常见。在此类应用中，pwm占空比(例如，整个pwm周期中信号被“开启”的部分)通常长于放大器的开关的最小关闭时间。然而，当基于pwm的放大器用于控制ehsv伺服时，该实现可能需要接近零电流的调节。在一些应用中，pwm占空比可能变得比放大器的开关的最小关闭时间更短。
54.图1是示出用于脉宽调制(pwm)控制的系统100的示例的示意图。系统100包括pwm控制器110，pwm控制器110被配置成用于接收设定点值101(例如，目标输出电流、输出电流的百分比)并且向电负载102(例如，ehsv、电动机)提供相对应的输出信号。
55.pwm控制器110包括开关112。开关112是固态开关设备(诸如mosfet支持的h桥(mosfet-backed h-bridge)或igbt)，其被配置成充当pwm信号发射器，以向电负载102发射pwm信号。开关112具有固有的最小开启时间和最小关闭时间(例如，基于其底层固态结构的物理学)。例如，一旦控制信号被关闭，开关112就可以保持开启达至少预定时间量，即使控制信号在该时间过去之前被移除也是如此。在另一示例中，一旦控制器信号被关闭，开关112可以保持关闭，除非提供至少预定时间量的开启信号。此开启时间通常比关闭时间小得多(例如，0.025微秒与2微秒相比)。
56.在示例中，所选择的mosfet可以具有有限的开启和关闭时间，诸如t
on
＝22纳秒，并且t
off
＝2微秒。对于10khz的pwm频率，这意味着来自栅极驱动电路的“最小”占空率命令为0.022％，用于开启mosfet。由于有限的t
off
，任何大于0.022％且小于2％的占空率都会导致2％的有效占空比。在存在这种非线性的情况下，比例积分(pi)控制器对于-10ma至+10ma范围内的电流命令值可能会变得不稳定。本质上，pi控制器并不“知道”占空率命令中的死区
和偏移，因此其积分器会一直积累，直到pi输出改变符号位置。这会导致电流反向，以试图减少误差。然后周期本身重复。在电流回路以10khz运行的示例中，这些振荡可以具有1khz至2khz的频率，并且可以在扭矩电动机中产生可听的噪声和振动。随着pwm电压的增加，问题会变得更加严重，因为占空率会成比例地变小，例如，对于等效电流输出，28vdc电源的占空率通常比使用12vdc电源时更小。
57.开关112的诸如这些和其他的性能参数可以是已知的(例如，基于制造商的规格)或确定的(例如，测量的)，并且用作预定开关参数103的集合。
58.开关112被配置成用于通过基于pwm控制信号(例如，在晶体管栅极输入处接收的)将来自功率源106的电流(例如，在晶体管源极输入接收的电流)快速切换到电负载102(例如，被电连接到晶体管漏极输出)来放大pwm驱动信号。pwm驱动信号可以是由正常pwm信号(例如，脉冲)生成器模块130生成的正常pwm信号131，或者pwm驱动信号可以是由经修改的pwm信号(例如，脉冲)生成器140生成的经修改的pwm信号141。通常，正常pwm信号是如下的pwm信号：具有预定周期或频率并且其中非零值由每个周期期间的一个电脉冲表示，而经修改的pwm信号是如下的pwm信号：具有预定周期或频率但是对于一些非零值不针对每个周期发射电脉冲。在图2a的描述中进一步讨论了正常pwm信号的示例，并且在图2b和图2c的描述中进一步讨论了经修改的pwm信号的示例。
59.向开关112呈现正常pwm信号还是经修改的pwm信号的确定是由监测模块120执行的。在一些实现中，监测模块120可以是由处理器执行的软件算法，或者它可以是由专用电子电路执行的功能。监测模块120包括操作条件标识模块122和阈值模块124。
60.操作条件标识模块122被配置成用于基于在输入端口111处接收的设定点值101来确定要产生(例如，以用于由开关112放大)的pwm信号的占空比。pwm控制器110被配置成用于基于被提供给pwm控制器110以表示设定值101的低功率(例如，0-5v、0-10v、-10ma至+10ma)或数字信号，从开关112向电负载102提供高功率电平范围(例如，0-10a、0-100a)。
61.操作条件标识模块122还被配置成用于接收关于电负载102的反馈或其他信息，并且使用该信息来确定操作条件。例如，没有机械负载的电致动器对所选择的pwm占空比的反应可以不同于当电致动器负载有高惯性负载时的反应，并且操作条件标识模块122可以基于这些条件至少部分地确定操作条件或pwm占空比。在另一示例中，两个不同的机械负载可以对经修改的pwm信号有不同的表现(例如，响应于相同的经修改的pwm信号，一个负载可以可听地谐振或机械地颤动，而另一个负载可能不会)，并且操作条件标识模块122可以基于这些条件至少部分地确定操作条件或pwm占空比。
62.在一些实现中，操作条件标识模块122可以被配置成用于将设定点值101转换成具有预定周期和基于设定点值101的占空比的pwm信号。例如，设定点值101可以表示“10％”，并且操作条件标识模块122可以通过确定相对应的占空比是pwm周期的10％，以及通过确定与10％占空比相对应的pwm脉冲的持续时间来作出响应。在这样的示例中，操作条件标识模块122可以确定对于10khz的pwm频率，pwm周期或帧时间将是0.0001秒长，并且确定10％的占空比将导致在0.0001秒的间隔上具有0.00001秒的持续时间的pwm脉冲。这样的脉冲控制由开关112从功率源106切换到电负载102的功率量(例如，在本示例中为可从功率源106获得的功率的10％)。类似地，90％的设定点值可以使操作条件标识模块122确定90％的占空比是合适的，并且可以确定90％的占空比将导致包括具有不同持续时间(例如，对于1khz的
pwm频率，为0.0009秒长)的脉冲的pwm信号。
63.在一些实施例中，操作条件标识模块122可以被配置成用于测量现有pwm信号的脉冲持续时间。例如，操作条件标识模块122可以被配置在pwm信号生成器的下游(例如，而不是如所示出的示例中的pwm信号生成器130和140的上游)。在一些实施例中，将操作条件标识模块122布置在pwm信号生成的上游对于新的控制器设计可以是有用的，而将操作条件标识模块122布置在pwm信号生成的下游对于增强或改造的现有控制器设计可以是有用的。
64.阈值模块124被配置成用于将确定的pwm脉冲的持续时间与预定开关参数103进行比较。预定开关参数103提供描述开关112的特性的信息，包括开关112的最小开启时间。在一些实现中，可以直接提供预定开关参数103，例如，预定开关参数103可以包括描述开关112的最小开启时间的明确的值。在一些实现中，可以间接提供预定开关参数103，例如，预定开关参数103可以包括描述结构、类型、品牌和型号的值，或标识开关112的其他信息，并且可以基于该信息确定(例如，查找、计算)开关112的最小开启时间。
65.阈值模块124将所确定的pwm脉冲的持续时间与开关112的最小关闭时间进行比较，以确定目标pwm占空比是否导致等于或长于开关112的最小关闭时间的pwm脉冲，或者目标pwm占空比是否导致短于开关112的最小开启时间(例如，对于开关112而言太短而无法准确地跟随的pwm占空比)的pwm脉冲。
66.如果阈值模块确定pwm脉冲持续时间等于或长于开关112的最小关闭时间(例如，开关112可以准确地跟随脉冲)，则正常pwm信号生成器130被接合，以生成正常pwm信号131并将正常pwm信号131提供给开关。然而，如果阈值模块确定pwm脉冲持续时间短于开关112的最小关闭时间(例如，开关112无法准确地跟随脉冲)，则经修改的pwm信号生成器140被接合，以生成经修改的pwm信号141并将经修改的pwm信号141提供给开关。
67.图2a是示例pwm波形201a的图200a。在一些实现中，pwm波形201a可以是图1的示例正常pwm信号131。
68.pwm波形201a是一连串pwm周期205a。pwm周期205a中的每一个具有预定pwm周期时间段207a。在pwm周期205a开始时，pwm波形201a变高(例如，信号功率被开启)，并且当预定pwm周期时间段207a已经过去时，pwm波形201变低(例如，信号功率被关闭)并保持低直到pwm周期时间段207已经过去，然后该过程重复。例如，具有100hz频率的pwm信号将具有10ms周期时间段(例如，1/100秒等于10ms)。通常，pwm信号以基本固定的预定频率被发射。
69.对于非零pwm值，pwm周期205中的每一个包括pwm脉冲210。pwm脉冲210中的每一个具有占空比，该占空比是pwm周期时间段207的分数或百分比。占空比确定pwm脉冲的持续时间或时间段，并且在所示出的示例中，pwm脉冲持续时间被表示为215。例如，对于具有50％的占空比的pwm信号，pwm脉冲持续时间215的长度将是pwm周期时间段207的时间长度的50％。在另一示例中，对于具有100hz频率和50％占空比的pwm信号，pwm脉冲将是5ms长(例如，10ms时间段的50％等于5ms)。为了简化对解释的图示，pwm波形201表示在pwm波形201的所示持续时间内发射的单个值。
70.图2b是示例pwm周期220的图。在一些实施例中，pwm周期220可以是各pwm周期205之一的放大视图。pwm周期具有pwm周期时间段222和pwm脉冲224。pwm脉冲具有pwm脉冲持续时间226。阈值时间段228表示开关放大器(例如，图1的示例开关)的示例最小开启时间。
71.在所示出的示例中，pwm周期220的所选择的占空比导致pwm脉冲持续时间226短于
阈值时间段228。在一些示例中，除非采取进一步的步骤，否则由开关放大器提供的脉冲可以具有接近阈值时间段228的持续时间，而不是pwm脉冲持续时间226。结果，在没有额外补救措施的情况下，开关放大器的实际输出可能变得与命令输出不成比例。例如，基于高pwm占空比的高电流可以随着pwm占空比的减小成比例地减小，直到pwm占空比持续时间基本上等于阈值时间段228。随着pwm占空比继续减小，放大的电流输出可以保持在由开关放大器的最小关闭时间段(如由阈值时间段228所表示的)引起的电平处。在这样的条件下，并且在没有额外补救措施的情况下，开关放大器的输出将高于命令输出电平，并且随着命令输出电平接近零而将变得越来越错误。
72.在pwm脉冲持续时间226被确定(例如，由图1的示例监测电路)为具有小于(或等于或小于)阈值时间段228的情况下，将经修改的pwm信号提供给开关放大器(例如，开关112)，以可控地调整开关放大器的输出。
73.图2c是示例经修改的pwm波形241的图240。在一些实现中，经修改的pwm波形241可以是图1的示例经修改的pwm信号141。通常，经修改的pwm波形241可以用于在将pwm控制信号驱动到比开关放大器的最小关闭时间更短的pwm占空比的电平上可控地调节开关放大器(例如，图1的示例开关112)的输出。通常，这是通过在第一pwm周期期间发射pwm脉冲，然后在发射另一pwm脉冲之前在预定数量的后续pwm周期内抑制、阻止、跳过或以其他方式防止pwm脉冲的传输来实现的。
74.在所示出的示例中，pwm波形241包括具有pwm周期时间段207的pwm周期245和限定pwm脉冲243的pwm脉冲持续时间242。在pwm周期245开始时，pwm波形241变高(例如，信号功率被开启)，并且当预定pwm周期时间段207已经过去时，pwm波形241变低(例如，信号功率被关闭)并保持低直到pwm周期时间段207已经过去。然而，与图2a的示例正常pwm波形201不同，经修改的pwm波形241不会立即重复其自身。相反，pwm波形241在跳过的pwm周期246和跳过的pwm周期247期间保持低，跳过的pwm周期246和跳过的pwm周期247中的每一者都具有pwm周期时间段207，然后再次变高持续等于pwm脉冲持续时间242的另一pwm脉冲持续时间。
75.在所示出的示例中，pwm周期245之后是两个跳过的pwm周期246和247。在一些实现中，可以在提供另一pwm脉冲243之前跳过适当数量的pwm周期(例如，2、3、5、10、20或更多个跳过的周期)。在一些实现中，可以动态地确定跳过的pwm周期的数量，例如，跳过的pwm周期的数量可以基于pwm占空比或基于pwm脉冲持续时间242与最小关闭时间的比较。
76.例如，对于导致pwm脉冲持续时间几乎等于开关(例如，图1的示例开关112)的最小关闭时间的pwm占空比，可以使用零个跳过的pwm周期，这将导致开关输出具有近似最小关闭时间的放大pwm信号。在另一示例中，对于导致约为开关的最小关闭时间一半的pwm脉冲持续时间的pwm占空比，可以在每个脉冲pwm周期之间使用一个跳过的pwm周期，这将导致开关输出具有每秒一半脉冲的放大pwm信号，并且将导致大约为具有零个跳过的周期的输出的一半的放大输出。在另一示例中，对于导致约为开关的最小关闭时间三分之一的pwm脉冲持续时间的pwm占空比，可以使用两个跳过的pwm周期，这将导致开关输出具有大约每秒三分之一的脉冲的放大pwm信号，并且将导致大约为具有零个跳过的周期的输出的三分之一的放大输出。
77.在另一示例中，pwm驱动器110可以被配备，以考虑负载102中电动机线圈的dc电阻的变化，和/或考虑电流命令值的变化(例如，随着电流命令值缩小，帧跳过的数量可以增
加)。在特定示例中，电压供应vs和标称dc电阻可以是已知的并且是固定的。对于最大电流lmax＝vs/(dc电阻)，假设占空率为100％，则扭矩电动机绕组两端的电压为vs。对于给定的电流命令l
cmd
，所需的占空率估计为dr＝l
cmd
/l
max
。在dc电阻随温度或从电动机到电动机变化的示例中，可以首先测量或估计这些变量。跳过n个周期的样本时间段的数量的计算可以如下：
78.1.mosfet开启时间t
on
_
min
＝22纳秒对应于占空率dr
on_min
＝0.00022。
79.2.mosfet关闭时间t
off_min
＝22微秒对应于占空率dr
off_min
＝0.02。
80.3.pwm时间段t
pwm
＝1 00微秒并且是固定的。
81.4.对于dr的给定占空率命令(＝t
on
/t
pwm
)，其中0.00022《dr≤0.02，当dr被命令为零时，我们必须“跳过”n-1个帧。
82.为了确定n，请注意：
83.a.(t
on
+t
off_min
)/(n*t
pwm
)可以等于t
on
/t
pwm
。
84.b.因此n＝(t
on
+t
off_min
)/t
on
85.c.将分子和分母除以t
pwm
，我们得到：
86.n＝(dr+dr
off_min
)/dr
87.d.结果可以四舍五入到最接近的整数，使得它可以利用帧计数器工作。
88.图2d是另一示例经修改的pwm波形261的图260。在一些实现中，经修改的pwm波形261可以是图1的示例经修改的pwm信号141。在一些实现中，经修改的pwm波形261可以是图2c的示例经修改的pwm波形241，但通过不同的技术产生。通常，虽然经修改的pwm波形241是通过如下方式产生的：提供一个具有脉冲的pwm周期，随后是其中脉冲保持低、被阻止、或以其他方式不被提供的一个或多个周期，但是经修改的波形261是通过动态改变pwm周期频率来产生的。
89.如先前所讨论的，当pwm占空比缩短到大约等于开关(例如，图1的示例开关112)的最小关闭时间的pwm持续时间时，无法使开关输出的放大脉冲更短。在所示出的示例中，不是实现跳过的pwm周期以进一步减少开关的输出(例如，如在示例波形241中所做的那样)，而是将pwm波形261的pwm频率降低预定量。
90.pwm波形261由重复的pwm周期265的集合组成。pwm周期265中的每一个具有pwm周期时间段267，并且对于非零值，每个pwm周期265包括一个具有pwm脉冲持续时间272的pwm脉冲262。
91.在所示出的示例中，pwm周期时间段267大约是图2a和图2c的示例周期时间段2073倍长，而pwm脉冲持续时间未被扩展(例如，pwm占空比减少到三分之一，以抵消延长的pwm周期时间段267)。例如，如果pwm周期时间段207为100ms并且占空比为10％，则pwm脉冲持续时间242将为10ms。继续此示例，如果pwm周期时间段267被扩展到300ms，则pwm脉冲持续时间242可以保持在大约10ms。通过动态地降低pwm频率，pwm波形261可以用于提供表示如下的pwm占空比的经切换、放大的输出：该pwm占空比短于开关的最小关闭时间，否则将允许。
92.在所示出的示例中，pwm频率已经降低到大约三分之一，但是在其他示例中，可以使用任何适当的降低。例如，通过将pwm周期时间段267设置为示例pwm周期时间段207的两倍长，可以将pwm频率(例如，以及所产生的放大输出)降低大约一半(例如，与示例pwm波形201相比)。在其他示例中，可以使用任何适当长度的pwm周期时间段，诸如正常(例如，未经
修改的)pwm信号的pwm周期时间段的持续时间的1.25x、2x、2.5x、3x、5x或10x。
93.在图2a-图2d中，pwm波形被示出和描述为边缘对齐的波形(例如，其中脉冲的前沿与pwm周期的开始对齐)。然而，pwm信号(包括本文档中所描述的那些)并不限于边缘对齐的信号。例如，本文档中所描述的系统和技术可以适于与中心对齐的pwm波形(例如，其中脉冲看起来与pwm周期的中心对称对齐)或针对pwm脉冲和pwm周期的定时和/或对齐的任何其他适当的边缘或偏移一起使用。
94.图3是示出用于确定可以提供pwm或经修改的pwm信号的操作条件的示例过程300的流程图。在一些实现中，过程300可以由图1的示例pwm控制器110执行。
95.在310处，基于反馈信息330的集合以及设定点320来确定pwm占空比。例如，可以基于图1的示例开关112的目标输出以及基于关于由开关112的输出直接或间接驱动的示例电负载102的信息来选择pwm占空比。
96.在340处，基于所确定的pwm占空比来确定pwm脉宽。pwm信号以预定或可测量的时间间隔重复，并且pwm占空比表示该间隔的分数部分。结果部分是pwm脉冲持续时间。例如，具有50％占空比的10hz pwm信号将具有0.05s长的脉冲，并且每0.1s重复一次。
97.在350处，基于所确定的pwm脉冲持续时间和预定阈值360作出确定。阈值360基于将放大pwm信号的开关(例如，固态设备、晶体管、igbt、mosfet)的最小关闭时间。如果pwm脉冲持续时间大约等于或长于根据阈值360确定的时间段(例如，pwm脉冲具有将不受开关的最小关闭时间影响的长度)，则在370处，向开关提供未经修改的(例如，正常)pwm信号(例如，正常pwm信号生成器130用于向开关112提供正常pwm信号131)。如果pwm脉冲持续时间短于根据阈值360确定的时间段，则在380处，向开关提供经修改的pwm信号(例如，经修改的pwm信号生成器140用于向开关112提供经修改的pwm信号141)。
98.图4是示出用于脉宽调制(pwm)控制的另一系统400的示例的示意图。在一些实施例中，系统400可以是图1的示例系统100的修改或更具体的配置。
99.系统400包括pwm控制器410。在所示出的示例中，pwm信号生成器430被配置成用于基于设定点值101和由监测模块120基于设定点值101确定的操作条件来生成正常pwm信号(例如，每个周期具有脉冲)或经修改的pwm信号(例如，每所选择数量的周期具有一个脉冲，或降低的频率信号)。所选择类型的pwm信号被提供给开关112，以控制从功率源106到电负载102的功率流。
100.图5是示出用于脉宽调制控制的另一系统500的示例的示意图。在一些实施例中，系统500可以是图1的示例系统100的修改或更具体的配置。
101.系统500包括pwm控制器510。在所示出的示例中，正常pwm信号生成器130被配置成用于始终基于设定点值101产生未经修改的pwm信号(例如，正常pwm信号131)。监测模块120被配置成用于基于设定点确定操作条件。例如，监测模块120可以被配置成用于确定设定点是将导致将具有等于或长于开关112的最小关闭时间的pwm脉冲持续时间的pwm占空比，或还是将导致将具有短于开关112的最小关闭时间的pwm脉冲持续时间的pwm占空比。
102.脉冲抑制器540被配置成用于：基于由监测模块120确定的操作条件，选择性地修改由pwm信号生成器130提供的未经修改的pwm信号，或允许未经修改的pwm信号保持未经修改。在未经修改的pwm信号的频率和占空比被确定(例如，由监测模块120)以导致等于或长于开关112的最小关闭时间的pwm脉冲的操作条件下，脉冲抑制器模块540可以保持不活跃，
并且允许未经修改的pwm信号(例如，正常pwm信号131)传递到开关112。
103.在未经修改的pwm信号的频率和占空比被确定(例如，由监测模块120)以导致短于开关112的最小关闭时间的pwm脉冲的操作条件下，脉冲抑制器模块540可以激活以修改未经修改的pwm信号，并将得到的经修改的pwm信号(例如，经修改的pwm信号141)传递到开关112。例如，脉冲抑制器模块540可以被配置成用于与pwm周期持续时间同步地打开和关闭，以允许所选择的pwm周期传递到开关112，并抑制或以其他方式防止其他周期传递。
104.在操作中，脉冲抑制器模块540可以被配置成用于：针对其被配置为传递的每个pwm周期，抑制或以其他方式阻止所选择数量的后续pwm周期的传输。例如，脉冲抑制器模块540可以被配置成用于：允许pwm周期及其pwm脉冲传递到开关112，然后在传递另一个pwm周期及其pwm脉冲之前阻止接下来的四个pwm周期，传递另一个pwm周期及其pwm脉冲发生在抑制另外的后续四个跳过的周期的传输之前。在其他示例中，脉冲抑制器模块540可以被配置成用于跳过零个、一个、二个、三个、四个、十个、二十个或任何其他适当数量的pwm周期。
105.在所示出的示例中，脉冲抑制器模块540被配置成用于在低电平pwm脉冲到达开关112以用于放大之前可控地传递和阻止低电平pwm脉冲。在一些实施例中，脉冲抑制器模块540可以被配置成用于可控地传递和阻止高电平pwm信号。例如，脉冲抑制器模块540可以被布置成用于可控地传递和阻止开关112的输出。
106.在所示出的示例中，脉冲抑制器模块540被包括作为pwm控制器510的一部分。在一些实施例中，脉冲抑制器模块540和/或监测模块120可以在pwm控制器510的外部。例如，现有的(例如，正常)pwm信号生成器可以被改造或以其他方式补充有监测模块120，以基于设定点值101检测操作条件，并且脉冲抑制器模块540可以被布置在开关112和电负载102之间。在这样的布置中，脉冲抑制器模块540可以被配置成用于在放大的pwm信号从pwm控制器510行进到电负载102时可控地传递或阻止放大的pwm信号。
107.图6是根据本文档中的一些实施例的用于pwm控制的示例过程600的流程图。在一些实现中，过程600可以由图1、图4和图5的示例系统100、400和/或500执行。
108.在610处，接收第一电流输出设定点。例如，示例设定点值101由pwm控制器110接收。
109.在620处，作出确定。如果没有基于第一电流输出设定点标识出第一操作条件，则过程在640处继续。如果基于第一电流输出设定点标识出第一操作条件，则过程在630处继续。
110.在一些实现中，标识第一操作条件可以基于以下操作：基于第一电流输出设定点确定目标占空比、确定目标占空比等于或长于预定阈值占空比、以及提供目标占空比作为第一预定占空比。例如，监测模块120可以基于开关参数103确定设定点值101是否将导致如下的pwm信号：该pwm信号具有导致大约等于或长于开关112的最小关闭时间的pwm脉冲的pwm占空比。
111.在630处，基于所标识的第一操作条件提供具有第一预定占空比的第一脉宽调制(pwm)信号。第一pwm信号基于第一电流输出设定点，并且以预定时间段提供。例如，当pwm脉冲持续时间大约等于或长于开关112的最小关闭时间时，正常pwm信号生成器130可以用于生成正常pwm信号131。
112.在一些实现中，提供第一pwm信号可以包括：确定具有基于预定时间段的第一持续
时间的pwm周期的开始、提供电信号、基于确定电信号已经被提供了基于第一预定占空比的第二持续时间且第二持续时间已经过去而停止电信号、以及基于确定第一持续时间已经过去而确定pwm周期的结束。例如，示例pwm波形201包括具有pwm周期时间段207的pwm周期205的重复集合。可以确定周期205的开始，并且可以开启输出信号。输出信号保持开启直到pwm脉冲持续时间215的结束，并且在pwm周期时间段207的剩余时间内关闭。
113.在640处，接收第二电流输出设定点。在一些实现中，第二输出设定点可以是第一输出设定点。
114.在650处，作出另一确定。如果没有基于第二电流输出设定点标识出不同于第一操作条件的第二操作条件，则过程在610处继续。如果基于第二电流输出设定点标识出第二操作条件，则过程在660处继续。
115.在一些实现中，标识第二操作条件可以基于以下操作：基于第二电流输出设定点确定目标占空比、确定目标占空比短于预定阈值占空比、以及基于目标占空比确定第二预定占空比。在一些实现中，标识第二操作条件可以基于以下项中的至少一项：被配置成用于发射pwm信号的电路的最小关闭时间、和该电路的最小开启时间。例如，监测模块120可以基于开关参数103确定设定点值101是否将导致具有导致短于开关112的最小关闭时间的pwm脉冲的pwm占空比的pwm信号。
116.在660处，基于所标识的第二操作条件提供第二pwm信号。第二pwm信号具有第二预定占空比、基于第二电流输出设定点、并且以预定时间段的预定倍数提供。例如，当pwm脉冲持续时间短于开关112的最小关闭时间时，经修改的pwm信号生成器140可以用于生成经修改的pwm信号141。
117.在一些实现中，提供第二pwm信号可以包括：以基于预定时间段的频率生成pwm脉冲、基于所生成的pwm脉冲发射电脉冲、以及基于预定倍数忽略预定数量的pwm脉冲。例如，可以在每个pwm周期245期间生成示例pwm脉冲243中的一个，并且在pwm周期246和247期间不生成pwm脉冲。在一些实现中，可以通过配置pwm信号生成器不产生要忽略或跳过的脉冲来忽略pwm脉冲。在一些实现中，pwm生成器可以针对每个pwm周期产生脉冲，但是滤波器(例如，脉冲抑制器模块540)可以阻止或以其他方式有效地防止所选择的忽略或跳过的脉冲到达放大级(例如，开关112)。
118.在一些实现中，提供第二pwm信号可以包括：确定具有基于预定时间段和预定倍数的第二持续时间的pwm周期的开始、提供电信号、基于确定电信号已经被提供了基于第二预定占空比的第二持续时间且第二持续时间已经过去而停止电信号、以及基于确定第二持续时间已经过去而确定pwm周期的结束。例如，可以提供图2d的经修改的pwm波形261，其中示例pwm周期时间段265的持续时间是示例pwm周期时间段207的预定倍数(例如，三倍)。
119.图7是根据本文档中的一些实施例的用于提供pwm信号的示例过程700的流程图。在一些实现中，过程700可以由图1、图4和图5的示例系统100、400和/或500执行，例如，以产生图2c的示例正常pwm波形241。在一些实现中，过程700可以作为图6的示例过程600的步骤630的至少一部分来执行。
120.在710处，确定具有基于预定时间段的第一持续时间的第一pwm周期的开始。例如，可以确定或检测具有pwm周期时间段207的pwm周期245的开始。
121.在720处，提供电信号。例如，经修改的pwm信号生成器140的输出可以被开启或设
置为高，以开始pwm脉冲210。
122.在730处，基于确定第二持续时间已经过去来作出确定。例如，确定可以基于pwm脉冲持续时间207是否已经过去。如果第二持续时间尚未过去，则过程700在720处继续。如果第二持续时间已经过去，则过程700在740处继续。
123.在740处，基于确定第二持续时间已经过去，电信号停止。例如，经修改的pwm信号生成器130的输出可以在pwm脉冲持续时间215已经过去时被关闭或设置为低，以结束pwm脉冲210。
124.在750处，基于确定第一持续时间是否已经过去来作出另一确定。例如，如果pwm周期时间段207尚未过去，则pwm信号保持为低，并且过程在740处继续。如果pwm周期时间段207已经过去，则过程700在710处继续。
125.图8是用于修改pwm信号的示例过程800的流程图。在一些实现中，过程800可以由图1、图4和图5的示例系统100、400和/或500执行，例如，以产生图2c的示例经修改的pwm波形241。在一些实现中，过程700可以作为图6的示例过程600的步骤660的至少一部分来执行。
126.在810处，确定具有基于预定时间段的第一持续时间的第一pwm周期的开始。例如，可以标识图2a的示例pwm周期205或图2c的示例pwm周期245的开始。
127.在820处，作出确定。如果pwm信号将以未经修改的(例如，正常)模式产生，则过程800在830处继续。如果pwm信号将以经修改的模式产生，则过程800在840处继续。
128.在830处，提供电信号。例如，可以开始图2a-图2d的示例pwm脉冲210、224和243(例如，可以开启信号功率)。
129.在850处，作出确定。如果pwm信号的占空比尚未过去，则过程在830处继续。例如，如果示例pwm脉冲持续时间215、226和242尚未期满，则它们相应的pwm脉冲210、224和243保持开启。如果pwm信号的占空比已经过去，则过程在860处继续。
130.在860处，基于确定第二持续时间已经过去而停止电信号。第二持续时间基于第一预定占空比或第二预定占空比(例如，最近根据设定点值101确定的任何占空比)。例如，当示例pwm脉冲210、224和243的相应pwm脉冲持续时间215、226和242已经期满时，示例pwm脉冲210、224和243可以被关闭。
131.在870处，基于pwm周期持续时间作出另一确定。如果pwm周期持续时间尚未期满，则过程800在860处继续，并且pwm信号电平保持低。如果pwm周期持续时间已经期满，则过程800在810处继续。例如，示例pwm波形201和241可以在它们相应的pwm周期时间段207的剩余时间内保持低或关闭。
132.如果过程800在经修改的模式下操作，则在870处的确定可以包括基于确定第一持续时间已经过去来确定第一pwm周期的结束。例如，如果经修改的pwm波形要包括针对每个脉冲(例如，非跳过的)周期的四个跳过的周期，则脉冲周期的结束可以被标识为第一pwm周期的结束。
133.当在820处确定过程800在经修改的pwm模式下操作时，过程在840处继续。在840处，对要跳过、忽略、阻止或其以其他方式不提供相应pwm脉冲的pwm周期的数量作出另一确定。例如，通过确定pwm脉冲在前一个周期中被发送并重置跳过的周期计数器，确定预定数量的具有基于预定时间段的第一持续时间的第二pwm周期的开始，该预定数量基于预定倍
数。如果没有出现预定数量的周期，则过程在860处继续，在860处，pwm信号输出被设置或保持为低，并且保持低直到周期完成。保持pwm输出低的过程继续，直到在步骤840处确定已经执行了预定数量的跳过周期。如果已经出现预定数量的跳过周期，则过程在830处继续，在830处，开始下一个pwm脉冲。
134.在一些实现中，过程800还可以包括基于第二操作条件来确定预定倍数。例如，可以分析设定点值101，以确定在所提供的pwm脉冲之后是提供零个、一个、二个、三个、四个、七个、十三个还是任何其他适当数量的不具有对应pwm脉冲的周期。
135.图9是用于修改pwm信号的示例过程900的流程图。在一些实现中，过程900可以由图1、图4和图5的示例系统100、400和/或500执行，例如，以产生图2d的示例经修改的pwm波形261。
136.在910处，确定pwm周期的开始。例如，可以标识图2a的示例pwm周期205或图2d的示例pwm周期265的开始。
137.在920处，作出确定。如果不需要经修改的pwm输出(例如，pwm脉冲持续时间足够长以允许开关122准确复制)，则过程在930处继续。如果需要经修改的pwm输出(例如，pwm脉冲持续时间太短，以至于开关122无法准确复制)，则过程在960处继续。
138.在930处，过程900开始以“正常”pwm模式操作。在940处，为输出信号确定正常的(例如，未经修改的)pwm占空比，并且在950处，(例如，向图1的示例开关112)提供正常pwm信号。
139.在960处，过程900开始以“经修改的”pwm模式操作。在970处，确定经修改的pwm占空比。例如，示例pwm周期时间段207可以被扩展为示例pwm周期时间段267。在一些示例中，可以修改示例pwm占空比，以提供示例pwm脉冲持续时间272(例如，以成比例地补偿扩展的pwm周期)。在一些实现中，步骤970可以有效地将pwm信号的频率降低预定量(例如，基于设定点值101、开关参数103和/或来自电负载102的反馈)。在980处，(例如，向开关112)提供经修改的信号。
140.图10是通用计算机系统1000的示例的示意图。根据一个实现，系统1000可以用于结合示例过程300描述的操作。例如，系统1000可以被包括在pwm控制器110、pwm控制器410和pwm控制器510中的任一个或全部中。
141.系统1000包括处理器1010、存储器1020、存储设备1030和输入/输出设备1040。组件1010、1020、1030和1040中的每一个都使用系统总线1050互连。处理器1010能够处理用于在系统1000内执行的指令。在一个实现中，处理器1010是单线程处理器。在另一实现中，处理器1010是多线程处理器。处理器1010能够处理被存储在存储器1020中或存储设备1030上的指令，以在输入/输出设备1040上显示用户界面的图形信息。
142.存储器1020存储系统1000内的信息。在一个实现中，存储设备1020是计算机可读介质。在一个实现中，存储器1020是易失性存储器单元。在另一实现中，存储器1020是非易失性存储器单元。
143.存储设备1030能够为系统1000提供大容量存储。在一个实现中，存储设备1030是计算机可读介质。在各种不同的实现中，存储设备1030可以是非易失性存储器单元、软盘设备、硬盘设备、光盘设备或磁带设备。
144.输入/输出设备1040为系统1000提供输入/输出操作。在一个实现中，输入/输出设
备1040包括键盘和/或定点设备。在另一实现中，输入/输出设备1040包括用于显示图形用户界面的显示单元。
145.所描述的特征可以在数字电子电路、或在计算机硬件、固件、软件或者在它们的组合中实现。该装置可以在有形地体现在信息载体中的计算机程序产品中实现，例如，在用于由可编程处理器执行的机器可读存储设备中；以及方法步骤可以由执行指令程序的可编程处理器执行，以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行所描述的实现的功能。所描述的特征可以有利地在一个或多个计算机程序中实施，该一个或多个计算机程序在可编程系统上是可执行的，该可编程系统包括至少一个可编程处理器，该至少一个可编程处理器被耦合用于从数据存储系统、至少一个输入设备和至少一个输出设备接收数据和指令并且向其传输数据和指令。计算机程序是可以在计算机中直接或间接地使用以执行一定活动或带来一定结果的指令集。计算机程序可以以包括编译或解释语言的任何形式的编程语言来编写，并且其可以以包括作为独立程序或者作为模块、组件、子例程或适于在计算环境中使用的其他单元的任何形式来部署。
146.用于执行指令的程序的合适处理器包括：例如通用微处理器和专用微处理器两者、以及任何种类的计算机的唯一处理器或多个处理器之一。一般而言，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器、以及用于存储指令和数据的一个或多个存储器。一般而言，计算机还将包括用于存储数据文件的一个或多个大容量存储设备，或与该大容量存储设备可操作地耦合以与该大容量存储设备通信；此类设备包括：磁盘，诸如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及光盘。适于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，作为示例该非易失性存储器包括：半导体存储器设备，诸如eprom、eeprom和闪存设备；磁盘，诸如内部硬盘和可移动盘；磁光盘；以及cd-rom和dvd-rom盘。处理器和存储器可以由asic(专用集成电路)补充或者合并在其中。
147.为了提供与用户的交互，这些特征可以在具有用于向用户显示信息的显示设备(诸如crt(阴极射线管)或lcd(液晶显示器)监视器)、以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和定点设备(诸如鼠标或轨迹球)的计算机上实现。
148.这些特征可以在包括后端组件(诸如数据服务器)的计算机系统中实现、或者在包括中间件组件(诸如应用服务器或互联网服务器)的计算机系统中实现、或者在包括前端组件(诸如具有图形用户界面或互联网浏览器的客户端计算机)的计算机系统中实现、或者在它们的任意组合中实现。系统的组件可以通过任何形式或介质的数字数据通信(诸如通信网络)连接。通信网络的示例包括，例如，lan、wan和形成互联网的计算机和网络。
149.计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离，并且通常通过网络(诸如所描述的网络)交互。客户端和服务器的关系根据在各自计算机上运行且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
150.尽管在上文中已经详细描述了几个实施例，但其他的修改是可能的。此外，在附图中描绘的逻辑流程不要求所示出的特定顺序或相继顺序来实现期望的结果。此外，其他步骤可以被提供，或者步骤可以被从所描述的流程中被消除，并且其他组件可以被添加到所描述的系统或从所描述的系统中被移除。相应地，其他实现方式也在所附权利要求的范围内。