CN112000145B - 一种改善低频抑振性能的前馈控制器 - Google Patents

一种改善低频抑振性能的前馈控制器 Download PDF

Info

Publication number
CN112000145B
CN112000145B CN202010897602.7A CN202010897602A CN112000145B CN 112000145 B CN112000145 B CN 112000145B CN 202010897602 A CN202010897602 A CN 202010897602A CN 112000145 B CN112000145 B CN 112000145B
Authority
CN
China
Prior art keywords
resistor
circuit
capacitor
operational amplifier
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010897602.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112000145A (zh
Inventor
王敏
蒋鹏
丁基恒
蒲华燕
孙翊
彭艳
罗均
谢少荣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Shanghai for Science and Technology
Original Assignee
University of Shanghai for Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Shanghai for Science and Technology filed Critical University of Shanghai for Science and Technology
Priority to CN202010897602.7A priority Critical patent/CN112000145B/zh
Publication of CN112000145A publication Critical patent/CN112000145A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112000145B publication Critical patent/CN112000145B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D19/00Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase
    • G05D19/02Control of mechanical oscillations, e.g. of amplitude, of frequency, of phase characterised by the use of electric means

Abstract

本发明涉及一种改善低频抑振性能的前馈控制器,通过采用电压跟随电路能够使前后级的电压输入保持一致,避免前后级电路间的互相影响;通过采用传感器补偿电路能够对因在前级传感器系统中使用高通滤波器而产生的模型精度误差进行补偿;通过采用低频带宽拓展电路能够使所述改善低频抑振性能的前馈控制器抑振带宽(或有效工作范围)向更低频处拓展;通过采用前馈模型刚度调整电路,能够使该改善低频抑振性能的前馈控制器适应控制器应用对象的变化(即控制不同的抑振器)。通过以上设置来改善低频抑振性能,进而使系统的抑振性能达到最优。

Description

一种改善低频抑振性能的前馈控制器
技术领域
本发明涉及主动振动控制领域,特别是涉及一种改善低频抑振性能的前馈控制器。
背景技术
主动抑振技术被广泛地应用在机械加工、车辆运输以及航空航天等领域。在工程应用中借助主动抑振技术可以有效地降低机械振动对各类功能设备的影响,从而提高设备的工作性能,延长设备的使用寿命。进一步地,随着主动抑振技术在工程应用领域中的深入推广和广泛使用,设备的工作环境更为严苛,工作性能要求更高,因此主动抑振技术的发展也面临着新的挑战。
在主动抑振过程中,来自外部的机械振动经过振动传递函数的前向通道和受控对象,最后会影响抑振对象。基于前向通道模型设计的前馈控制方法是主动抑振中常用的一种方法。前馈控制是在振源位置放置传感器,测量振源振动特性,在控制器中构建前向通道模型,根据传感器所采集的振动信号,预测振源振动在通过前向通道后的振动情况,最后控制执行器输出进行主动抵消,抑制或者减少机械振动向抑振对象的传播。显然,控制器中前向通道模型的误差将会导致控制器对振源振动的预测产生误差,该误差会进一步地影响执行器的输出。因此,控制器前向通道模型的精确性对前馈控制的性能有直接影响。
另一方面,从模型组成的角度来看,前向通道模型的传递函数包含积分环节,由于积分环节的存在,振动信号的增益会随着频率的降低而增加。因此在前馈控制中,控制器对振动信号的直流偏置和低频噪声十分敏感,十分容易造成电路输出饱和的问题,限制主动抑振在低频处的抑振性能。为抑制信号低频增益,改善电路饱和问题,在实际应用中常采用高通滤波器滤除低频信号,避免低频干扰。但是高通滤波器在转折频率处存在相位偏移以及幅值损失的问题,控制器构建的前向通道模型在低频处会有精度损失,同样会导致抑振性能下降。
此外,工程上常使用数字电路来设计实现前馈控制所需的控制器。但是数字电路结构存在设计复杂、成本高、开发周期长等缺点,所以在一些轻量化、小型的抑振应用中,使用具有设计简单、开发周期短、成本低等优点的模拟电路来设计控制器更有优势。但基于模拟电路设计的控制器参数一般是固定的,而在实际应用中,控制器的应用对象会发生改变,设计参数固定的前向通道模型与实际模型之间会形成误差。类似地,在实际应用中,某些原因可能会导致传感器的更换,而不同传感器的动态特性是存在差异的,这同样会为前向通道模型带入更多的误差。并且,在实际应用中也存在着需要调节控制器抑振带宽的需求。工程上希望控制器的抑振带宽能向低频深入拓展,但是受传感器信噪比等因素的影响,主动减振系统的稳定性随着带宽的拓展而逐渐恶化。所以抑振带宽与稳定性之间是存在矛盾的。在不同的工作条件下,需要权衡抑振带宽与稳定性,适当调整抑振带宽,使系统的抑振性能达到最优。
因此,提供一种能够改善低频抑振性能的前馈控制器是本领域亟待解决的一个技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种改善低频抑振性能的前馈控制器,以改善低频抑振性能,进而使系统的抑振性能达到最优。
为实现上述目的,本发明提供了如下方案:
一种改善低频抑振性能的前馈控制器,包括:
输入端口,用于输入前馈信号;
电压跟随电路,与所述输入端口连接,用于使所述前馈信号的前后级电压输入保持一致;
传感器补偿电路,与所述电压跟随电路连接,用于补偿因在前级传感器系统中使用高通滤波器而产生的模型精度误差;
低频带宽拓展电路,与所述传感器补偿电路连接,用于向低频拓展所述前馈控制器的电路抑振带宽或有效工作范围;
前馈模型刚度调整电路,与所述低频带宽拓展电路连接,用于适应控制器应用对象的变化,以便对不同的抑振器进行控制;
输出端口,与所述前馈模型刚度调整电路连接,用于输出控制信号。
优选的,所述电压跟随电路包括:第一运算放大器;
所述第一运算放大器的反相输入端分别与所述输入端口和所述第一运算放大器的输出端连接;所述第一运算放大器的输出端与所述传感器补偿电路的输入端连接;所述第一运算放大器的同相输入端接地。
优选的,所述传感器补偿电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第二运算放大器;
所述第一电阻的一端分别与所述电压跟随电路的输出端和所述第一电容的一端连接;所述第一电阻的另一端和所述第二电容的另一端均与所述第二运算放大电路的反相输入端连接;所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接;所述第二电阻的一端、所述第三电容的一端和所述第二电容的另一端均与所述第二运算放大电路的反相输入端连接;所述第二电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端连接;所述第三电阻的另一端接地;所述第四电阻的另一端和所述第四电容的一端均与所述第二运算放大器的输出端连接;所述第四电容的另一端与所述第三电容的另一端连接;所述第五电阻的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接;所述第五电阻的另一端接地;所述第二运算放大器的输出端与所述低频带宽拓展电路的输入端连接。
优选的,所述第一电阻和所述第二电阻均为可调电阻。
优选的,所述低频带宽拓展电路包括:第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五电容、第六电容和第三运算放大器;
所述第六电阻的一端与所述传感器补偿电路的输出端连接;所述第六电阻的另一端、所述第七电阻的一端和所述第五电容的一端均与所述第三运算放大器的反相输入端连接;所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的一端和所述第九电阻的一端连接;所述第八电阻的另一端接地;所述第九电阻的另一端和所述第六电容的一端均与所述第三运算放大器的输出端连接;所述第六电容的另一端与所述第五电容的另一端连接;所述第十电阻的一端与所述第三运算放大器的同相输入端连接;所述第十电阻的另一端接地;所述第三运算放大器的输出端与所述前馈模型刚度调整电路的输入端连接。
优选的,所述第七电阻为可调电阻。
优选的,所述前馈模型刚度调整电路包括:第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第四运算放大器;
所述第十一电阻的一端与所述低频带宽拓展电路的输出端连接;所述第十一电阻的另一端和所述第十二电阻的一端均与所述第四运算放大器的反相输入端连接;所述第十二电阻的另一端与所述第四运算放大器的输出端连接;所述第十三电阻的一端与所述第四运算放大器的同相输入端连接;所述第十三电阻的另一端接地;所述第四运算放大器的输出端与所述输出端口连接。
优选的,所述第十二电阻为可调电阻。
根据本发明提供的具体实施例,本发明公开了以下技术效果:本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器,通过采用电压跟随电路能够使前后级的电压输入保持一致,避免前后级电路间的互相影响;通过采用传感器补偿电路能够对因在前级传感器系统中使用高通滤波器而产生的模型精度误差进行补偿;通过采用低频带宽拓展电路能够使所述前馈控制器抑振带宽(或有效工作范围)向更低频处拓展;通过采用前馈模型刚度调整电路,能够使该前馈控制器适应控制器应用对象的变化(即控制不同的抑振器)。通过以上设置来改善低频抑振性能,进而使系统的抑振性能达到最优。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器的结构示意图;
图2为本发明实施例中电压跟随电路和传感器补偿电路的连接关系图;
图3为本发明实施例中低频带宽扩展电路的结构示意图;
图4为本发明实施例中前馈模型刚度调整电路的结构示意图;
图5为采用本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器进行低频信号增益限制的效果图。
符号说明:
101-电压跟随电路,102-传感器补偿电路,103-低频带宽拓展电路,104-前馈模型刚度调整电路,R1-第一电阻,R2-第二电阻,R3-第三电阻,R4-第四电阻,R5-第五电阻,R6-第六电阻,R7-第七电阻,R8-第八电阻,R9-第九电阻,R10-第十电阻,R11-第十一电阻,R12-第十二电阻,R13-第十三电阻,C1-第一电容,C2-第二电容,C3-第三电容,C4-第四电容,C5-第五电容,C6-第六电容,U1-第一运算放大器,U2-第二运算放大器,U3-第三运算放大器,U4-第四运算放大器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种改善低频抑振性能的前馈控制器,以改善低频抑振性能,进而使系统的抑振性能达到最优。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器的结构示意图,如图1所示,一种改善低频抑振性能的前馈控制器,包括:输入端口、电压跟随电路101、传感器补偿电路102、低频带宽拓展电路103、前馈模型刚度调整电路104和输出端口。其中,输入端口和输出端口图1未示出。
其中,输入端口用于输入前馈信号。电压跟随电路101与输入端口连接,用于使前馈信号的前后级电压输入保持一致。传感器补偿电路102与电压跟随电路101连接,用于补偿因在前级传感器系统中使用高通滤波器而产生的模型精度误差。低频带宽拓展电路103与传感器补偿电路102连接,用于向低频拓展前馈控制器的电路抑振带宽或有效工作范围。前馈模型刚度调整电路104与低频带宽拓展电路103连接,用于适应控制器应用对象的变化,以便对不同的抑振器进行控制。输出端口与前馈模型刚度调整电路连接,用于输出控制信号。
具体的,在本发明中,电压跟随电路101的输入端可以直接作为前馈控制器的输入端口。电压跟随电路101的输出端与传感器补偿电路102的输入端连接,传感器补偿电路102的输出端与低频带宽拓展电路103的输入端连接,低频带宽拓展电路103的输出端与前馈模型刚度调整电路104的输入端连接,前馈模型刚度调整电路104的输出端可以直接作为前馈控制器的输出端口。
下面结合具体的结构原理图,对本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器中各电路的具体结构进行说明。
如图2所示,上述电压跟随电路优选包括:第一运算放大器U1。
第一运算放大器U1的反相输入端分别与输入端口和第一运算放大器U1的输出端连接。第一运算放大器U1的输出端与传感器补偿电路102的输入端连接。第一运算放大器U1的同相输入端接地。
第一运算放大器U1构成一个电压跟随器,保证了传感器补偿电路102输入端的电压与输入端口的电压保持一致,避免前后级电路间的互相影响。
上述传感器补偿电路优选包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4和第二运算放大器U2。
第一电阻R1的一端分别与电压跟随电路101的输出端和第一电容C1的一端连接。第一电阻R1的另一端和第二电容C2的另一端均与第二运算放大电路U2的反相输入端连接。第一电容C1的另一端与第二电容C2的一端连接。第二电阻R2的一端、第三电容C3的一端和第二电容C2的另一端均与第二运算放大电路U2的反相输入端连接。第二电阻R2的另一端分别与第三电阻R3的一端和第四电阻R4的一端连接。第三电阻R2的另一端接地。第四电阻R4的另一端和第四电容C4的一端均与第二运算放大器U2的输出端连接。第四电容C4的另一端与第三电容C3的另一端连接。第五电阻R5的一端与第二运算放大器U2的同相输入端连接。第五电阻R5的另一端接地。第二运算放大器U2的输出端与低频带宽拓展电路103的输入端连接。
第二电容C2与第四电容C4为补偿电容,分别补偿第一电容C1与第三电容C3在电容值上的误差,使第一电容C1支路与第三电容C3支路的电容值更加精确。第五电阻R5为平衡电阻,保证第二运算放大器U2的输入阻抗匹配,减小输入电流失衡。
其中,根据传感器补偿电路102的传递函数
Figure BDA0002658876890000071
可以得到,第一电阻R1、第一电容C1、第二电容C2及第二运算放大器U2构成了一阶微分环节,该一阶微分环节与传感器系统的高通滤波器互相补偿,该环节的转角频率要与传感器系统高通滤波器的截止频率保持相同,通过调整第一电阻R1的阻值来实现转角频率的调节。第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第三电容C3、第四电容C4及第二运算放大器U2构成了一阶微分环节,该环节的转角频率影响低频增益限制带宽,通过调整第二电阻R2的阻值来实现转角频率的调节。
式中,S为复变量,Vin为输入端口输入的前馈信号,Vout1为传感器补偿电路102的输出信号。
如图3所示,上述低频带宽拓展电路包括:第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第五电容C5、第六电容C6和第三运算放大器U3。
第六电阻R6的一端与传感器补偿电路102的输出端连接。第六电阻R6的另一端、第七电阻R7的一端和第五电容C5的一端均与第三运算放大器U3的反相输入端连接。第七电阻R7的另一端分别与第八电阻R8的一端和第九电阻R9的一端连接。第八电阻R8的另一端接地。第九电阻R9的另一端和第六电容C6的一端均与第三运算放大器U3的输出端连接。第六电容C6的另一端与第五电容C5的另一端连接。第十电阻R10的一端与第三运算放大器U3的同相输入端连接。第十电阻R10的另一端接地。第三运算放大器U3的输出端与前馈模型刚度调整电路104的输入端连接。
其中,第六电容C6为补偿电容,用于补偿第五电容C5在电容值上的误差,使第五电容C5支路的电容值更加精确。第十电容R10为平衡电阻,保证第三运算放大器U3的输入阻抗匹配,减小输入电流失衡。
根据低频带宽拓展电路103的传递函数
Figure BDA0002658876890000081
可以得到,第三运算放大器U3及其周边电路构成了弱积分器,在其截止频率以下的信号增益会受到限制,通过调整第七电阻R7的阻值来实现低频带宽拓展电路103低频限制频率的调整,改变低频限制带宽。并保证传感器补偿电路102微分环节的转角频率应与低频带宽拓展电路103的截止频率保持一致。
式中,Vin2为低频带宽拓展电路103的输入信号,Vout1为低频带宽拓展电路103的输出信号。
如图4所示,上述前馈模型刚度调整电路包括:第十一电阻R11、第十二电阻R12、第十三电阻R13和第四运算放大器U4。
第十一电阻R11的一端与低频带宽拓展电路103的输出端连接。第十一电阻R11的另一端和第十二电阻R12的一端均与第四运算放大器U4的反相输入端连接。第十二电阻R12的另一端与第四运算放大器U4的输出端连接。第十三电阻R13的一端与第四运算放大器U4的同相输入端连接。第十三电阻R13的另一端接地。第四运算放大器U4的输出端与输出端口连接。
第四运算放大器U4及其周边电路构成了反相比例放大电路。由电压跟随电路101的总增益计算公式
Figure BDA0002658876890000091
可知,电压跟随电路101的总增益包括前馈模型刚度、传感器系统和抗混叠滤波器的增益系数。实际应用中被动系统的刚度值比较大,以多级增益放大的形式来实现,根据不同的被动系统,通过调整第十二电阻R12的阻值来实现电压跟随电路101总增益的调节,改变前馈模型刚度值,具有应用对象适应性。
图5为采用本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器进行低频信号增益限制的效果图,如图5的(a)部分和图5的(b)部分所示,曲线601为抑振系统前向通道的仿真模型,理想的改善低频抑振性能的前馈控制器模型与之接近,曲线602、曲线603、曲线604分别为限传感器补偿电路102及低频带宽拓展电路103的低频限制频率调整为0.3Hz、2Hz及1Hz时的电路仿真响应曲线。将曲线601与曲线602的幅频响应进行对比可以发现,本发明所提出的改善低频抑振性能的前馈控制器对低频段的信号增益有很大幅度的衰减,达到了限制低频信号增益的效果,且对比发现高频段的相位变化不大,在高频没有引入剧烈的相变,保证了一定的稳定性。对比曲线602、曲线603、曲线604可以发现,随着低频限制频率的减小,所采用的改善低频抑振性能的前馈控制器的低频带宽随之拓展,可见本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器的低频带宽可以被调整,且具有一定的环境适应性。
进一步,在本发明中为了能够在提高控制效率的同时,改变微分环节的转角频率,适应不同的传感器系统,产生不同的补偿效果,上述所采用的第一电阻R1、第二电阻R2、第七电阻R7和第十二电阻R12均优选为可调电阻。
此外,图1至图4中的Vin均表示输入,Vout均表示输出,其具体序号1、2等均是为了进行区别表示的序号。
本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器的具体使用步骤如下:
在使用前事先评估减振系统模型的刚度值与传感器系统的滤波需求,然后计算调整传感器补偿电路102中第一电阻R1及前馈模型刚度调整电路104中第十二电阻R12的阻值,使电路前馈模型的刚度值与减振系统模型相近,并与传感器系统形成补偿。
此外根据实际的低频限制带宽需要,计算调整传感器补偿电路102中第二电阻R2及低频带宽拓展电路103中第七电阻R7的阻值,使本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器具有合适的低频拓展带宽。
相对于现有技术而言,本发明提供的改善低频抑振性能的前馈控制器还具有以下优点:
1、能够限制振动信号在低频处的增益,抵抗电路输出饱和。同时,在低频处有更小相位偏移和幅值损失,降低了控制器内前向通道模型的精度损失。
该效果由低频带宽拓展电路实现,低频带宽拓展电路采用了弱积分器的设计,从电路幅频响应的特点上来看,受积分环节的影响,信号增益随着频率减少而增加,而弱积分器能对低于其截止频率的信号增益进行限制,使信号增益不再随着频率减少而继续增加,从而改善了电路的积分饱和问题。
2、使得改善低频抑振性能的前馈控制器的低频抑振带宽可调,以适应不同工作条件下对系统性能的需求。
通过调整第二电阻及第七电阻的阻值,可以改变低频带宽拓展电路的截止频率,基于该截止频率决定低频抑振带宽的下限。
3、可以补偿前置传感器系统中的高通环节。
传感器补偿电路包含一阶微分环节,根据传感器系统的实际特性,通过调整第一电阻的阻值可以改变微分环节的转角频率,适应不同的传感器系统,产生不同的补偿效果。
4、所提供的改善低频抑振性能的前馈控制器的前向通道模型的刚度值可调,使该改善低频抑振性能的前馈控制器能够适应应用对象的改变。
即通过改变第十二电阻的阻值来实现前向通道模型刚度值的调节,随着实际应用对象的改变,可以调整前向通道模型适应改变,具有应用对象适应性。
5、提供的改善低频抑振性能的前馈控制器由模拟器件搭建,基于模拟电路设计而来,与使用数字电路相比,模拟电路的结构具有设计简单、开发成本低、开发周期短等特点,且在一些应用场合中能够实现与数字电路相当的控制效果,具有更高的经济效益和应用价值,应用范围更广。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种改善低频抑振性能的前馈控制器,其特征在于,包括:
输入端口,用于输入前馈信号;
电压跟随电路,与所述输入端口连接,用于使所述前馈信号的前后级电压输入保持一致;
传感器补偿电路,与所述电压跟随电路连接,用于补偿因在前级传感器系统中使用高通滤波器而产生的模型精度误差;
低频带宽拓展电路,与所述传感器补偿电路连接,用于向低频拓展所述前馈控制器的电路抑振带宽或有效工作范围;
前馈模型刚度调整电路,与所述低频带宽拓展电路连接,用于适应控制器应用对象的变化,以便对不同的抑振器进行控制;
输出端口,与所述前馈模型刚度调整电路连接,用于输出控制信号;
其中,所述传感器补偿电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容和第二运算放大器;
所述第一电阻的一端分别与所述电压跟随电路的输出端和所述第一电容的一端连接;所述第一电阻的另一端和所述第二电容的另一端均与所述第二运算放大电路的反相输入端连接;所述第一电容的另一端与所述第二电容的一端连接;所述第二电阻的一端、所述第三电容的一端和所述第二电容的另一端均与所述第二运算放大电路的反相输入端连接;所述第二电阻的另一端分别与所述第三电阻的一端和所述第四电阻的一端连接;所述第三电阻的另一端接地;所述第四电阻的另一端和所述第四电容的一端均与所述第二运算放大器的输出端连接;所述第四电容的另一端与所述第三电容的另一端连接;所述第五电阻的一端与所述第二运算放大器的同相输入端连接;所述第五电阻的另一端接地;所述第二运算放大器的输出端与所述低频带宽拓展电路的输入端连接;
所述低频带宽拓展电路包括:第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第五电容、第六电容和第三运算放大器;
所述第六电阻的一端与所述传感器补偿电路的输出端连接;所述第六电阻的另一端、所述第七电阻的一端和所述第五电容的一端均与所述第三运算放大器的反相输入端连接;所述第七电阻的另一端分别与所述第八电阻的一端和所述第九电阻的一端连接;所述第八电阻的另一端接地;所述第九电阻的另一端和所述第六电容的一端均与所述第三运算放大器的输出端连接;所述第六电容的另一端与所述第五电容的另一端连接;所述第十电阻的一端与所述第三运算放大器的同相输入端连接;所述第十电阻的另一端接地;所述第三运算放大器的输出端与所述前馈模型刚度调整电路的输入端连接;
所述前馈模型刚度调整电路包括:第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第四运算放大器;
所述第十一电阻的一端与所述低频带宽拓展电路的输出端连接;所述第十一电阻的另一端和所述第十二电阻的一端均与所述第四运算放大器的反相输入端连接;所述第十二电阻的另一端与所述第四运算放大器的输出端连接;所述第十三电阻的一端与所述第四运算放大器的同相输入端连接;所述第十三电阻的另一端接地;所述第四运算放大器的输出端与所述输出端口连接。
2.根据权利要求1所述的改善低频抑振性能的前馈控制器,其特征在于,所述电压跟随电路包括:第一运算放大器;
所述第一运算放大器的反相输入端分别与所述输入端口和所述第一运算放大器的输出端连接;所述第一运算放大器的输出端与所述传感器补偿电路的输入端连接;所述第一运算放大器的同相输入端接地。
3.根据权利要求1所述的改善低频抑振性能的前馈控制器,其特征在于,所述第一电阻和所述第二电阻均为可调电阻。
4.根据权利要求1所述的改善低频抑振性能的前馈控制器,其特征在于,所述第七电阻为可调电阻。
5.根据权利要求1所述的改善低频抑振性能的前馈控制器,其特征在于,所述第十二电阻为可调电阻。
CN202010897602.7A 2020-08-31 2020-08-31 一种改善低频抑振性能的前馈控制器 Active CN112000145B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010897602.7A CN112000145B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种改善低频抑振性能的前馈控制器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010897602.7A CN112000145B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种改善低频抑振性能的前馈控制器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112000145A CN112000145A (zh) 2020-11-27
CN112000145B true CN112000145B (zh) 2021-06-08

Family

ID=73464851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010897602.7A Active CN112000145B (zh) 2020-08-31 2020-08-31 一种改善低频抑振性能的前馈控制器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112000145B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113093826B (zh) * 2021-03-31 2022-03-25 歌尔股份有限公司 振动电机的控制方法、装置、终端设备及存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103336436A (zh) * 2013-06-20 2013-10-02 北京航空航天大学 一种基于同频位移自适应滤波的自动平衡磁悬浮转子系统
CN104166372A (zh) * 2014-07-31 2014-11-26 西安交通大学苏州研究院 一种进给系统双位置环反馈的抗扰控制器
CN105305913A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 西安交通大学苏州研究院 一种新型的用于滚珠丝杠进给系统的抗扰跟随控制器
CN108645503A (zh) * 2018-05-31 2018-10-12 华中科技大学 一种增强地音传感器低频测量能力的电路
CN108762331A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 华中科技大学 一种主动隔振控制器及其设计方法
EP3485572A1 (en) * 2016-07-15 2019-05-22 Qualcomm Incorporated Low-dropout regulator with band-reject power supply rejection ratio for phase locked loop voltage controlled oscillator
CN110543123A (zh) * 2019-09-09 2019-12-06 中国科学院光电技术研究所 一种基于虚拟多闭环的扰动测量前馈抑制方法
CN211263792U (zh) * 2019-12-09 2020-08-14 西北核技术研究院 一种数字低频地震传感器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4208635A (en) * 1978-08-14 1980-06-17 Scientific Micro Systems, Inc. Active filter and phase-locked loop using same
CN107505914B (zh) * 2017-07-20 2020-01-14 西安交通大学 一种考虑滚珠丝杠进给系统高阶动态特性的高精运动控制方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103336436A (zh) * 2013-06-20 2013-10-02 北京航空航天大学 一种基于同频位移自适应滤波的自动平衡磁悬浮转子系统
CN104166372A (zh) * 2014-07-31 2014-11-26 西安交通大学苏州研究院 一种进给系统双位置环反馈的抗扰控制器
CN105305913A (zh) * 2015-10-30 2016-02-03 西安交通大学苏州研究院 一种新型的用于滚珠丝杠进给系统的抗扰跟随控制器
EP3485572A1 (en) * 2016-07-15 2019-05-22 Qualcomm Incorporated Low-dropout regulator with band-reject power supply rejection ratio for phase locked loop voltage controlled oscillator
CN108645503A (zh) * 2018-05-31 2018-10-12 华中科技大学 一种增强地音传感器低频测量能力的电路
CN108762331A (zh) * 2018-05-31 2018-11-06 华中科技大学 一种主动隔振控制器及其设计方法
CN110543123A (zh) * 2019-09-09 2019-12-06 中国科学院光电技术研究所 一种基于虚拟多闭环的扰动测量前馈抑制方法
CN211263792U (zh) * 2019-12-09 2020-08-14 西北核技术研究院 一种数字低频地震传感器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Design of Active Controller for Low-Frequency Vibration Isolation Considering Noise Levels of Bandwidth-Extended Absolute Velocity Sensors";Jiheng Ding;《IEEE/ASME TRANSACTIONS ON MECHATRONICS》;20180604;第23卷(第4期);第1832-1842页 *
"精密隔振系统超低频测量与控制方法研究";丁基恒;《中国优秀博士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20200315;全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112000145A (zh) 2020-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2549643B1 (en) System and method for capacitive signal source amplifier
US7605645B2 (en) Transconductor, integrator, and filter circuit
KR101300024B1 (ko) 절대 변위 검출 방법 및 그 방법을 이용한 절대 변위 센서
JP5722270B2 (ja) 増幅装置及び信号の増幅方法
CN112014598B (zh) 一种改善加速度传感器低频测量性能的信号调理系统
US9479120B2 (en) Fully differential signal system including common mode feedback circuit
CN112000145B (zh) 一种改善低频抑振性能的前馈控制器
CN108645503B (zh) 一种增强地音传感器低频测量能力的电路
JP2005328260A (ja) バンドパスフィルタ
CN102035483B (zh) 运算放大器
CN111416580B (zh) 一种可变增益和带宽稳定的微小幅度信号预放大电路
JP4654913B2 (ja) 力学量センサ
US20130293293A1 (en) Compensation technique for feedback amplifiers
US20180059696A1 (en) Voltage regulator with noise cancellation function
CN111966136B (zh) 一种低频主动抑振混合控制器
WO2013166238A1 (en) Compensation technique for feedback amplifiers
US20120086510A1 (en) Common-mode feedback amplifier
US9240755B2 (en) Oscillator circuit
US7026856B2 (en) Continuous-time filter
CN215679167U (zh) 一种低压差线性稳压电路、芯片及电子设备
JP2012169820A (ja) プリアンプ回路、及びマイクロフォン
CN105509626A (zh) 一种微位移测试用仪表放大电路
Schmidt et al. A robust SOI gain-boosted operational amplifier targeting high temperature precision applications up to 300° C
CN108317206B (zh) 一种力学行为可变的电磁分流阻尼器系统
Mehrmanesh et al. A 1.8 V high dynamic range CMOS Gm-C filter for portable video systems

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant