电声发射系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供一种电声发射系统及其控制方法。所述控制方法包括：预设目标声信号值p

【技术实现步骤摘要】
电声发射系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及一种电声发射系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]在通信领域，空气中进行无线通信的手段主要通过无线电波，其在空气中传播速度为光速。然而在进行水下通信时，现有研究发现仅有声波能稳定传输信号，无线电波等都会出现严重的信号衰减。电声发射系统在进行水底通信时作为信号源，向接收端发送信息，是水底通信中不可或缺的重要组成部分。现有技术中，具有电声换能器的电声发射系统中，电声换能器驱动端连接有驱动电路，驱动电路包括单相全桥逆变器、电容、电感；通过对单相全桥逆变器的开关管控制，从而调节驱动电路的输出信号，从而实现对电声换能器的控制。现有电声换能器的控制结构大多为开环系统，即通过手动调节驱动电路，向电声换能器输入信号后，电声换能器直接输出声信号，其连续稳定输出性能难以控制，无法保证输出的声信号的质量，鲁棒性极差，无法适应复杂多变的应用环境。为此，也有研究中对换能器进行建模，根据建立的换能器模型设置参考值，通过采集的信号与设置的参考值进行比较，从而调整驱动电路的输出信号，实现对换能器输出信号的控制。然而，电声本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电声发射系统的控制方法，所述电声发射系统包括电声换能器(10)、与电声换能器(10)驱动端连接的单相全桥逆变器(30)；其特征在于：所述控制方法包括：预设目标声信号值p
ref
减去电声换能器(10)输出的声信号得到第一误差信号p
ess
，第一误差信号p
ess
经过第一控制器后得到参考电流信号i
ref
，参考电流信号i
ref
减去采集的电声换能器输入电流信号i
e
得到第二误差信号i
ess
，第二误差信号i
ess
经过第二控制器得到的信号进行PWM调制得到PWM调制信号，利用PWM调制信号控制单相全桥逆变器(30)开关管的通断；所述第一控制器为PR控制器，所述第二控制器为比例控制器、PI控制器、PID控制中的一种。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：所述电声换能器(10)输出声信号为在h个不同检测位置检测的声信号的平均值，所述电声换能器(10)的声源点与各个检测位置之间的距离相等。3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于：PR控制器的传递函数在s域的表达式为：其中，fa为单相全桥逆变器(30)输出电压信号的频率，k
p1,fa
为与频率fa对应的PR控制器的比例系数，k
r,fa
为与频率fa对应的PR控制器的谐振系数，ω
c
为PR控制器的截止角频率；所述控制方法还包括：将电声换能器(10)的工作频段划分为K个频段宽度相同的子频段，K≥2；若fa＝f(k)，则k
p1,fa
＝k
p1,f(k)
，k
r,fa
＝k
r,f(k)
；其中，k
p1,f(k)
、k
r,f(k)
分别对应为与频率值f(k)对应的预设比例系数、预设谐振系数，k＝0,1,
...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，张远洪，欧阳晓平，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：