[发明专利]一种基于前馈自适应补偿的自感应压电驱动电路

摘要

本发明公开了一种基于前馈自适应补偿的自感应压电驱动电路，保留了传统桥式自感应驱动电路的结构，同时放宽了匹配电容要求严格等于压电材料等效电容的要求，允许匹配电容与等效电容有一定范围内的偏差；将误差信号的均方值作为目标函数，依照迭代公式更新数字电位器的增益，误差信号将收敛到最小值，这说明经过前馈补偿的自感应驱动电路在理论上能够完全消除电桥不平衡的影响，尤其能够在温度变化范围较大的条件下；针对压电材料的等效电容对温度变化敏感的条件，在线对因温度变化造成的误差信号进行补偿，可广泛地应用在振动控制、位置控制和结构监测等领域，有利于自感应压电驱动器向商业化和实用化方向发展。

主权项

1.一种基于前馈自适应补偿的自感应压电驱动电路，其特征在于，包括：压电自感应模块(1)、前馈模块(2)、数字电位器(3)、数字控制器(4)和继电器开关(5)；压电自感应模块(1)通过桥式电路对压电感应信号进行提取，然后通过减法电路的一端施加在测量输出上；减法电路的另一端通过前馈补偿模块(2)对因电桥桥臂不平衡而造成的感应信号测量误差进行补偿；补偿电压从驱动电压端引出，经分压电容和分压后通过电压跟随器施加在数字电位(3)上，利用数字电位器的增益可调特性，补偿电压的幅值增益由数字电位器控制后输出；数字控制器(4)通过GPIO端口与数字电位器的引脚相联，负责输出相应的时序信号对数字电位器进行控制，对应于匹配电容大于和小于压电等效电容两种情况，干扰电压电压分别呈现于驱动电压同相与反相两种状态，因此应用继电器开关(5)分别与跟随电路与反相放大电路相联以控制补偿电压的极性，然后通过减法电路的另一端实现对干扰电压的补偿。