[发明专利]一种比例电磁铁高频响应控制系统及方法

权利要求书

1.一种比例电磁铁高频响应控制系统，其特征在于，包括：PID控制器、控制芯片、驱动单元和比例电磁铁；

所述PID控制器的输入端输入误差信号，用于根据误差信号进行PID调节，所述误差信号为电流给定值与电流输出值之差；

所述控制芯片用于根据PID控制器的输出，输出用于控制驱动单元工作的PWM波形脉冲，并能够调节所述PWM波形脉冲的占空比，还能够在每一周期的PWM波形脉冲上叠加一设定波形，所述设定波形的变化步长为固定值；

所述驱动单元用于根据PWM波形脉冲，输出用于驱动比例电磁铁工作的驱动信号；

所述比例电磁铁根据驱动信号生成磁场，并实时反馈电流输出值。

2.根据权利要求1所述的比例电磁铁高频响应控制系统，其特征在于，还包括稳压单元，所述稳压单元用于对比例电磁铁实时反馈的电流输出值进行稳压处理。

3.根据权利要求1所述的比例电磁铁高频响应控制系统，其特征在于，所述设定波形为三角波形。

4.一种比例电磁铁高频响应控制方法，由控制芯片执行，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据PID控制器的输出，生成下一周期的PWM波形脉冲；

进入软件颤振模式，判断当前周期的PWM波形脉冲是否结束，若是则执行下一步骤，若否则重复本步骤，直至当前周期的PWM波形脉冲结束；

将一设定波形叠加至下一周期的PWM波形脉冲上，所述设定波形的变化步长为固定值；

调节下一周期的PWM波形脉冲的占空比。

5.根据权利要求4所述的比例电磁铁高频响应控制方法，其特征在于，在进入软件颤振模式之前，还包括：

采集上一周期的比例电磁铁的实际响应时间作为电流闭环响应时间；

判断电流闭环响应时间是否小于设定值，若是则进入正常工作模式，调节下一周期的PWM波形脉冲的占空比，并不再执行后续步骤。

6.根据权利要求4所述的比例电磁铁高频响应控制方法，其特征在于，判断当前周期的PWM波形脉冲是否结束的方法包括：

采集当前周期的PWM波形脉冲的占空比，若占空比达到100%，则判断当前周期的PWM波形脉冲已结束，否则判断当前周期的PWM波形脉冲还未结束。

7.根据权利要求4所述的比例电磁铁高频响应控制方法，其特征在于，在将一设定波形叠加至下一周期的PWM波形脉冲上之前，还包括方法A和/或方法B所述的步骤：

方法A：

将下一周期的PWM波形脉冲的频率与频率预设值相比较；

若大于频率预设值，则将下一周期的PWM波形脉冲的频率在当前频率基础上减少一频率变量；

若小于频率预设值，则将下一周期的PWM波形脉冲的频率在当前频率基础上增加一频率变量；

若等于频率预设值，则执行下一步骤；

方法B：

将下一周期的PWM波形脉冲的振幅与振幅预设值相比较；

若大于振幅预设值，则将下一周期的PWM波形脉冲的振幅在当前振幅基础上减少一振幅变量；

若小于振幅预设值，则将下一周期的PWM波形脉冲的振幅在当前振幅基础上增加一振幅变量；

若等于振幅预设值，则执行下一步骤。

8.根据权利要求7所述的比例电磁铁高频响应控制方法，其特征在于，所述频率变量设定为0.5K，所述振幅变量设定为0.5V。

9.根据权利要求4所述的比例电磁铁高频响应控制方法，其特征在于，所述设定波形为三角波形。

10.根据权利要求4所述的比例电磁铁高频响应控制方法，其特征在于，所述设定波形的频率设定为0.5K，振幅设定为0.5V。