[发明专利]音圈马达的整形信号及驱动的控制方法、驱动芯片电路

权利要求书

1.一种音圈马达的整形信号控制方法，其特征在于，所述方法包括包含以下步骤：

步骤1、确定音圈马达的等效模型的传输函数：

G(s)=ωn2s2+2ξωns+ωn2---(1);]]>

其中ω_n为系统无阻尼固有频率，ξ为系统阻尼系数，s为频域变量；

步骤2、在t_n时刻对音圈马达系统作用单位脉冲信号，设t≥t_n，在t时刻系统的单位脉冲响应为：

w(t)=ωn1-ξ2e-ξωn(t-tn)sinωd(t-tn)---(2);]]>

步骤3、根据系统单位脉冲响应，获得系统在n个幅度为A_i(i＝1～n)，作用时刻分别为t_i(i＝1～n)的脉冲串在t≥t_n的响应为：

y(t)=Σi=1nAiωn1-ξ2e-ξωn(t-tn)sinωd(t-ti)---(3);]]>

其中为二阶系统的有阻尼固有频率，脉冲串即为输入整形信号；

步骤4、在t_n时刻，将上面式(3)与式(2)幅值相比，得到无量纲的残余振动表达式，即：

V(ωn,ξ)=e-ξωntnC2(ωn,ξ)+S2(ωn,ξ)---(4);]]>

其中C(ω_n,ξ)，S(ωⁿ,ξ)分别为：

C(ωn,ξ)=Σi=1nAieξωnticos(ωn1-ξ2ti)---(5);]]>

S(ωn,ξ)=Σi=1nAieξωntisin(ωn1-ξ2ti)---(6);]]>V(ωn,ξ)表示输入整形后系统响应与无输入整形系统脉冲响应在t_n时刻幅值之比；

步骤5、在步骤(3)的输入整形的条件下增加新的约束条件，以保证通过输入整形以后的信号和原始激励信号增益相等，约束条件为：

Σi=1nAi=1---(7);]]>

同时为保证系统相应不出现超调，要求脉冲幅值为正，即：

A_i＞0   (8)；

同时由于输入整形在系统中引入了时滞，为了减少对系统响应速度的影响，要求引入的时滞越小越好，因此第一个脉冲作用的时间在零时刻，即：

t₁＝0 (9)；

t_i＞0 (10)；

则在满足约束条件(7)、(8)、(9)、(10)的前提下，设计具有n个脉冲输入整形器的传输函数为：

F(s)=Σi=1nAie-tis---(12);]]>

步骤6、使系统残余振动在系统无阻尼振荡频率和阻尼系数处为非零值Vexp，当残余振动达到最大值Vexp时，其对ω_n的微分为零，产生的单峰值Vexp称之为单峰值EI输入整形，双峰值Vexp为EEI输入整形，三峰值Vexp为EEEI输入整形，四峰值Vexp以及以上的称之为多峰值EI输入整形；

对单峰值EI输入整形约束条件为：

∂V(ω)∂ω|ωn=0]]> 奇数峰  (13)；

V(ω_l)＝0

V(ω_h)＝0 奇数峰  (14)；

式(13)、(14)中，ω_l、ω_h为零振动幅值对应的频率；

对具有偶数峰值的输入整形约束条件为：

V(ω_n)＝0

V(ω)|ωll=0]]>

V(ω)|ωhh=0]]> 偶数峰  (15)；

∂V(ω)∂ω|ωl=0]]>

∂V(ω)∂ω|ωh=0]]> 偶数峰  (16)；

式(15)、(16)中，ω_ll、ω_hh为零振动幅值对应的频率，ω_l、ω_h为峰值点振动幅值对应的频率；

步骤7、设定满足要求的V_exp，ξ<<1，故假设ξ＝0，按照上述步骤6的约束条件，获得EI整形方程系数：

单峰值EI整形方程系数：Aiti=1+Vexp41-Vexp21+Vexp40T2T---(17);]]>

可得EI输入整形传输函数为：

F(s)＝A₁+A₂e^-Ts+A₃e^-2Ts  (18)；

其中T为半振动周期，

T=πωn---(19);]]>

EEI整形方程系数：

Aiti=3X2+2X+3Vexp216X12-3X2+2X+3Vexp216X12-3X2+2X+3Vexp216X3X2+2X+3Vexp216X0T2T3T---(20);]]>

其中：

X=Vexp2(1-Vexp2+1)3---(21);]]>

可得EEI输入整形传输函数为：

F(s)＝A₁+A₂e^-Ts+A₃e^-2Ts+A₄e^-3Ts  (22)；

EEEI整形方程系数：

Aiti=1+3Vexp+22(Vexp2+Vexp)161-Vexp43+Vexp-22(Vexp2+Vexp)81-Vexp41+3Vexp+22(Vexp2+Vexp)160T2T3T4T---(23);]]>

可得EEEI输入整形传输函数为：

F(s)＝A₁+A₂e^-Ts+A₃e^-2Ts+A₄e^-3Ts+A₅e^-4Ts  (24)。