[發明專利]一種音圈電機控制方法及控制系統

有效

• 申請號: 202110532170.4
• 申請日: 2021-05-17
• 公開（公告）號: CN113285636B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 萬其;周磊;季佳怡;朱曉春;劉漢忠;陳桂
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: H02P7/025
• 分類號: H02P7/025
• 代理公司: 南京睿之博知識產權代理有限公司 32296
• 代理人: 陳琛

1.一種音圈電機控制方法，其特征在于，包括如下步驟：

獲取音圈電機的位置給定，獲取音圈電機的當前位置，獲取音圈電機的當前電流；

用音圈電機的位置給定減去音圈電機的當前位置，得到音圈電機的位置誤差；

位置誤差經位置控制器校正后輸出作為電流給定；

電流給定減去音圈電機的當前電流后，再經電流控制器校正后輸出作為脈寬調整的輸入；

根據電流控制器的輸出，結合給定的數字三角波，得到用于控制音圈電機的控制脈沖；

其中，得到用于控制音圈電機的控制脈沖，包括如下步驟：

給定數字三角波，其值為TBCTR，周期為TBPRD，設電流控制器的輸出為Curout，其中有；

計算第一控制脈沖比較值CMP1和第二控制脈沖比較值CMP2：

其中，為CMP1、CMP2的零位初值；

當時，第一控制脈沖為高電平，當時，第一控制脈沖為低電平；

當時，第二控制脈沖為高電平，當時，第二控制脈沖為低電平。

2.根據權利要求1所述的一種音圈電機控制方法，其特征在于，周期TBPRD的取值范圍為2000～10000。

3.根據權利要求1所述的一種音圈電機控制方法，其特征在于，零位初值取值為周期TBPRD的10%。

4.一種音圈電機控制系統，其特征在于，包括控制器、驅動電路、H橋電路、電流檢測單元和位置檢測單元，控制器連接驅動電路，驅動電路連接H橋電路，H橋電路連接音圈電機，電流檢測單元連接H橋電路和控制器，位置檢測單元連接音圈電機和控制器，其中：

位置檢測單元用于獲取音圈電機的當前位置，并將其發送到控制器；

電流檢測單元用于獲取H橋電路的電流，并將其發送到控制器；

控制器用于完成音圈電機的位置給定、獲得音圈電機當前位置并完成位置校正、獲取當前電流完成電流校正、產生數字三角波、得到用于控制音圈電機的控制脈沖、將控制脈沖發送到驅動電路；

驅動電路用于放大音圈電機的控制脈沖，并將放大后的控制脈沖發送到H橋電路；

H橋電路用于利用放大后的控制脈沖控制音圈電機；

其中，控制器得到用于控制音圈電機的控制脈沖，包括：

給定數字三角波，其值為TBCTR，周期為TBPRD，設電流控制器的輸出為Curout，其中有；

計算第一控制脈沖比較值CMP1和第二控制脈沖比較值CMP2：

其中，為CMP1、CMP2的零位初值；

當時，第一控制脈沖為高電平，當時，第一控制脈沖為低電平；

當時，第二控制脈沖為高電平，當時，第二控制脈沖為低電平。

5.根據權利要求4所述的一種音圈電機控制系統，其特征在于，控制器采用微處理器，包括位置給定單元、位置反饋單元、位置控制器、電流反饋單元、電流控制器和脈寬調制單元，位置給定單元連接位置反饋單元，位置反饋單元連接位置控制器和位置檢測單元，位置控制器連接電流反饋單元，電流反饋單元連接電流控制器和電流檢測單元，電流控制器連接脈寬調制單元，脈寬調制單元連接驅動電路；其中：

位置反饋單元連接位置檢測單元，獲取音圈電機的當前位置，電流反饋單元連接電流檢測單元，獲取音圈電機的當前電流；

位置給定單元完成音圈電機的位置給定，位置給定單元的輸出減去位置反饋單元的輸出后連接到位置控制器的輸入，位置控制器完成位置校正；

位置控制器的輸出減去電流反饋單元的輸出后連接到電流控制器的輸入，電流控制器完成電流校正；

電流控制器的輸出連接到脈寬調制單元的輸入，脈寬調制單元結合產生的數字三角波得到用于控制音圈電機的控制脈沖，脈寬調制單元的輸出連接驅動電路的輸入。