当前位置: 首页 > 专利查询>江苏大学专利>正文

一种非线性功率放大器制造技术

技术编号:8628146 阅读:149 留言:0更新日期:2013-04-26 01:38
本发明专利技术公开了一种数字化非线性功率放大器,为智能型闭环控制,控制信号通过数字化模块等最后由输出电路输出,并对差动电磁铁中上下两个线圈产生的电流值进行调控,电流反馈值分两路,其中一路将被实时地检测后反馈到输出信号转换器,用于输出驱动的快速保护;另一路以及材料参数将一同输入到补偿参数确定模块;位置传感器将采集到的信号反馈到补偿参数确定模块进行集中处理,然后由系统中的微处理器在非线性补偿数据库中快速找出补偿参数并叠加到放大信号中实现非线性补偿放大。本发明专利技术为主动磁悬浮的实际应用提供技术依据,可将系统控制器成为一个标准化的部件,为实现主动磁悬浮系统的免调试、大批量在工业中推广应用起到关键作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率放大器
,尤其涉及一种非线性功率放大器
技术介绍
磁悬浮技术在今天受到了科技界与工业界越来越多的关注。由于磁悬浮能够使转轴不接触任何外界的元件旋转,因此具有机械磨损小、能耗低、噪声小、寿命长、无需润滑、无油污染等优点,特别适用高速、真空、超净等特殊环境.可广泛用于机械加工、涡轮机械、航空航天、真空技术、转子动力学特性辨识与测试等领域,被公认为极有前途的新型轴承。磁悬浮轴承按悬浮方式可分为主动式和被动式。在磁悬浮领域中,应用最广泛的就是主动式磁悬浮。与主动磁悬浮轴承相比,被动磁悬浮系统虽具有系统设计简单,并在无控制环节的情况下即可稳定的优点,但是它不能产生阻尼,亦即缺少像机械阻尼或像主动轴承那样的附加手段,因此这个系统的稳定域是很小的,外界干扰的小变化也会使它趋于不稳定。所谓主动式磁悬浮系统就是通过不断的调节定子电磁铁对转子的电磁吸力使转子维持一个动态的平衡。一个简单的主动型磁悬浮轴承的组成部分及其功能如附图说明图1所示。其中包含涡流传感器,用于测出转子偏离参考点的位置;控制器,通过微处理器将涡流传感器检测的位移变换成控制信号;数字化非线性功率放大器,通过功率放大器将控制信号转换成控制电流,控制电流使执行磁铁产生磁力从而使转子维持其悬浮位置不变。一个实际的转子需要多个磁铁组成,检测传感器也应该是多个。以磁悬浮电主轴为例,系统有 4个径向自由度及I个轴向自由度。由控制器通过功率放大器去驱动差动电磁铁线圈(图1中电磁线圈)的电流,来调整转子轴的平衡位置。高速运转时一旦转子位置改变,控制器就会通过调整相应电磁铁中的电流使转子轴保持在中间位置(如图1)。主动磁悬浮轴承是一个典型的机电一体化控制系统,其本质是强烈非线性(磁浮力正比于电流的平方、反比于偏移量的平方,电感、磁滞因素等)的,因此其控制问题变得复杂而又富有代表性。磁悬浮轴承正成为非线性控制领域中一个非常典型的对象。控制方式对磁悬浮轴承来说,如同软件技术在计算机中的地位一样,吸引了大量的注意力和耗费大部分研究工作量。由于磁悬浮控制系统是典型的非线性本质不稳定和参数不确定系统,这些对于提高系统的稳定性和刚度都是不利的。由图1所示,以磁悬浮电主轴为例,系统有4个径向自由度及I个轴向自由度。由控制器通过功率放大器去驱动差动电磁铁线圈(图1中电磁线圈)的电流,来调整转子轴的平衡位置。高速运转时一旦转子位置改变,控制器就会通过调整相应电磁铁中的电流使转子轴保持在中间位置(如图1)。差动电磁铁产生的电磁力如式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字化非线性功率放大器,其特征在于,该数字化非线性功率放大器为智能型闭环控制,包括:数字化模块,用于将输入的信号进行数字化处理;非线性数字化补偿模块,与数字化模块、输出信号转换器模块、非线性补偿数据库模块相连接,用于将通过数字化模块的输入信号和通过非线性补偿数据库模块的反馈信号进行非线性数字化补偿处理;输出信号转换器模块,与非线性数字化补偿模块、输出电路相连接,用于将通过非线性数字化补偿模块的输入信号和由上下线圈反馈的信号转换成适合系统控制的信号;输出电路模块,与输出信号转换器、上下电磁线圈相连接,用于输出经过信号转换器处理后的信号;位置信号模块,与位置传感器、输入接口模块相连接,用于将位置传感器检测的到的位置信号进行处理并传递到输入接口模块;输入接口,与位置信号模块、补偿参数确定模块相连接,用于将位置信号模块的信号传输到补偿参数确定模块中;补偿参数确定模块,与输入接口模块、材料参数输入模块、非线性补偿数据库模块相连接,用于根据材料参数输入模块提供的参考资料,综合处理由上下线圈传递的信号以及由输入接口模块传递的位置反馈信号;材料参数输入模块,与补偿参数确定模块相连接,用于为补偿参数确定模块提供并输入材料参数;非线性补偿数据库模块,与非线性数字化补偿模块、补偿参数确定模块相 连接,用于将补偿参数确定模块所传递的反馈信号处理后输入到非线性数字化补偿模块。...

【技术特征摘要】
1.一种数字化非线性功率放大器,其特征在于,该数字化非线性功率放大器为智能型闭环控制,包括 数字化模块,用于将输入的信号进行数字化处理; 非线性数字化补偿模块,与数字化模块、输出信号转换器模块、非线性补偿数据库模块相连接,用于将通过数字化模块的输入信号和通过非线性补偿数据库模块的反馈信号进行非线性数字化补偿处理; 输出信号转换器模块,与非线性数字化补偿模块、输出电路相连接,用于将通过非线性数字化补偿模块的输入信号和由上下线圈反馈的信号转换成适合系统控制的信号; 输出电路模块,与输出信号转换器、上下电磁线圈相连接,用于输出经过信号转换器处理后的信号; 位置信号模块,与位置传感器、输入接口模块相连接,用于将位置传感器检测的到的位置信号进行处理并传递到输入接口模块; 输入接口,与位置信号模块、补偿参数确定模块相连接,用于将位置信号模块的信号传输到补偿参数确定模块中; 补偿参数确定模块,与输入接口模块、材料参数输入模块、非线性补偿数据库模块相连接,用于根据材料参数输入模块提供的参考资料,综合处理由上下线圈传递的信号以及由输入接口模块传递的位置反馈信号; 材料参数输入模块,与补偿参数确定模块相连接,用于为补偿参数确定模块提供并输入材料参数; 非线性补偿数据库模块,与非线...

【专利技术属性】
技术研发人员:张燕红赵德安张建生郑仲桥
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1