[發明專利]壓電位移驅動器的控制系統

在審

• 申請號: 201811538884.0
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111324050A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 陳巍;梁元博;羅棟
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;黃進

1.一種壓電位移驅動器的控制系統，其特征在于，所述控制系統包括FPGA控制電路、功率放大電路、壓電位移驅動器以及自感知反饋電路；

所述FPGA控制電路根據預期位移信號和所述自感知反饋電路反饋的實際位移信號生成控制電壓信號，并將所述控制電壓信號輸入至所述功率放大電路；

所述功率放大電路將所述控制電壓信號進行功率放大形成驅動電壓輸入至所述壓電位移驅動器，以使所述壓電位移驅動器產生相應的位移量；

所述自感知反饋電路與所述壓電位移驅動器連接并將所述壓電位移驅動器作為感應器，所述自感知反饋電路根據所述壓電位移驅動器的位移量生成相應的實際位移信號反饋至所述FPGA控制電路。

2.根據權利要求1所述的壓電位移驅動器的控制系統，其特征在于，所述FPGA控制電路包括滑模控制模塊、數模轉換模塊和模數轉換模塊；

所述滑模控制模塊根據預期位移信號和所述自感知反饋電路反饋的實際位移信號生成控制電壓信號；

所述數模轉換模塊連接在所述滑模控制模塊和所述功率放大電路之間，用于將所述控制電壓信號的數字信號轉換為模擬信號；

所述模數轉換模塊連接在所述滑模控制模塊和所述自感知反饋電路之間，用于將所述自感知反饋電路反饋的實際位移信號的模擬信號轉換為數字信號。

3.根據權利要求2所述的壓電位移驅動器的控制系統，其特征在于，所述滑模控制模塊為設置有二階滑模算法的滑模控制模塊。

4.根據權利要求1所述的壓電位移驅動器的控制系統，其特征在于，所述自感知反饋電路為電橋電路，所述壓電位移驅動器連接在所述電橋電路的其中一個橋臂上。

5.根據權利要求4所述的壓電位移驅動器的控制系統，其特征在于，所述電橋電路包括依次連接的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂，所述第一橋臂上設置有所述壓電位移驅動器，所述第二橋臂上設置有第一電阻，所述第三橋臂上設置有第二電阻，所述第四橋臂上設置有參考電容；其中，所述功率放大電路提供的驅動電壓的正極連接于所述第一橋臂和所述第四橋臂的連接點，負極連接于所述第二橋臂和所述第三橋臂的連接點；所述第一橋臂和所述第二橋臂的連接點與所述第三橋臂和所述第四橋臂的連接點之間輸出反饋的實際位移信號。

6.根據權利要求1-5任一所述的壓電位移驅動器的控制系統，其特征在于，所述壓電位移驅動器包括位移放大機構和壓電陶瓷，所述功率放大電路提供的驅動電壓使得所述壓電陶瓷的長度發生變化，所述位移放大機構將所述壓電陶瓷的長度變化進行放大。