CN113050096B - 一种发射电压自适应的超声检测系统及电压调节方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种发射电压自适应的超声检测系统及电压调节方法，包括数控双极性超声激励电源设计、超声回波接收电路设计和模糊自整定PID控制方案设计。根据系统噪声和期望回波峰值信噪比设定最佳超声回波信号幅值并设置相应衰减倍数，采集回波信号的幅值并计算误差以及误差变化率，利用模糊规则进行模糊推理，查找模糊规则表进行Kp、Ki、Kd参数调整，根据PID控制器求得的控制量控制数控双极性超声激励电源发射电压，为后续的信号处理提供高信噪比、稳定幅值的超声回波信号。
Description
技术领域
本发明涉及超声检测领域，特别是涉及一种发射电压自适应的超声检测系统及电压调节方法。
背景技术
超声波无损检测技术是五大常规检测技术中应用最为广泛的一种检测技术，其具有发射电压高、指向性好的优势。随着超声检测技术的发展与进步，超声检测的仪器设备也随之更新换代，但是国内外超声检测设备智能化程度仍较低。就数字化超声检测产品而言，超声检测工程驱动电压需要技术人员依据超声回波幅值手动调节，这是一种粗略的调节，调节过小会导致回波信噪比降低，调节过大会造成较大功耗。尤其是对于便携式超声检测仪而言，过大的功耗会限制使用时长。
因此，本领域亟需一种对超声仪器驱动电压的自适应、智能化调节的技术方案。
发明内容
本发明的目的是提供一种发射电压自适应的超声检测系统及电压调节方法，解决现有的人工调节精确度低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种超声检测系统的发射电压自适应调节方法，所述方法包括：
根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值；
采集实际回波信号幅值，并根据所述最佳回波电压幅值和多次采集的所述实际回波信号幅值计算误差以及误差变化量；
将所述误差以及所述误差变化量代入模糊PID控制器调节发射电压使所述实际回波信号幅值为所述最佳回波电压幅值；所述发射电压为超声检测系统发射超声波时的激励电压。
可选的，所述根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值，具体包括：
所述最佳回波电压幅值为所述系统噪声的幅值(系统噪声平均值)与所述期望信噪比的乘积，信噪比单位为倍。
可选的，所述根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值之后，还包括：
按照数模转换芯片电压输入的幅值范围设置衰减倍数。
可选的，所述将所述误差以及所述误差变化量代入模糊PID控制器调节发射电压使回波信号的幅值为最佳幅值，具体包括：
将所述误差和所述误差变化量进行量化，得到模糊处理后的模糊误差和模糊误差变化量；
利用模糊控制规则表，根据所述模糊误差和所述模糊误差变化量的值实时获取模糊PID控制器的比例增益系数修正量、积分增益系数修正量和微分增益系数修正量；所述模糊控制规则表将所述模糊误差、所述模糊误差变化量、所述比例增益系数修正量、所述积分增益系数修正量和所述微分增益系数修正量均模糊划分为负大、负中、负小、零、正小、正中和正大七个等级；
利用发射电压的计算公式计算所述发射电压。
可选的，所述发射电压的计算公式为：
e(k)为回波电压误差；e(k-1)为上一次回波电压误差，k为采样序列号，T为采样时间，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，j为第j次采样，Kp＝Kp0+ΔKp，Ki＝Ki0+ΔKi，Kd＝Kd0+ΔKd，Kp0为模糊PID控制器的初始比例系数，Ki0为模糊PID控制器的初始积分系数，Kd0为模糊PID控制器的初始微分系数，ΔKp为比例增益系数修正量、ΔKi为积分增益系数修正量、ΔKd为微分增益系数修正量。
可选的，所述将所述误差以及所述误差变化量代入模糊PID控制器调节发射电压使回波信号的幅值为最佳幅值过程中还包括：
设置发射电压的门限值；
实时判断所述发射电压是否超过所述门限值；当所述发射电压超过所述门限值，而所述实际回波信号幅值还未达到所述最佳回波电压幅值时，将当前的所述发射电压设置为所述发射电压的最大值并发送报错信息。
一种发射电压自适应的超声检测系统，所述系统包括：
超声激励电源、超声回波接收电路和模糊PID控制器；所述模糊PID控制器分别与所述超声激励电源和所述超声回波接收电路连接；
所述超声激励电源用于发射电压；所述发射电压由所述模糊PID控制器调节；
所述超声回波接收电路用于采集回波信号；所述回波信号为所述发射电压的回波信号；
所述模糊PID控制器用于根据所述超声回波接收电路所接收的信号控制所述超声激励电压的发射电压；控制过程包括：
根据系统噪声和期望信噪比计算最佳回波电压幅值；
采集回波信号幅值，并根据所述最佳回波电压幅值和多次采集的所述回波信号幅值计算误差以及误差变化量；
将所述误差以及所述误差变化量代入所述模糊PID控制器调节发射电压。
可选的，所述超声激励电源包括：可控直流高压源和全桥驱动电路；
所述全桥驱动电路与所述可控直流高压源连接，并根据控制端口输入信号对所述可控直流高压源输出电压进行周期数、重复频率、脉宽的调整。
可选的，所述超声回波接收电路包括：
数控衰减器，用于将回波信号衰减成满足ADC芯片电压输入范围的信号；
限幅电路，与所述数控衰减器连接，用于过滤所述数控衰减器衰减之后的信号中的高压信号；
ADC采集模块，与所述限幅电路连接，用于将所述限幅电路输出的信号进行模数转换。
可选的，所述模糊PID控制器包括：ARM主控芯片、光电耦合电路和栅极驱动电路；所述ARM主控芯片分别与所述光电耦合电路和所述栅极驱动电路连接；
所述光电耦合电路用于将输入、输出侧电路进行有效隔离；
所述栅极驱动电路用于增强对大功率MOS管的驱动能力；
所述ARM主控芯片用于采集回波信号的幅值并计算误差以及误差变化，利用模糊规则进行模糊推理以及查找矩阵表进行Kp、Ki、Kd参数调整。
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：
本发明可以实现超声波检测的电压自动化调节，根据期望提供稳定、高信噪比、易于观测的回波信号便于用户后续信号处理。与常规PID不同本发明利用模糊控制对PID控制器参数值进行在线调整，充分发挥PID控制器的优良控制作用，在设备初始化阶段以较短步长锁定期望的回波信号。特别是在控制对象或者环境不确定、干扰强的条件下，本发明仍能达到最佳控制效果。
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为本发明实施例一提供的超声检测系统的发射电压自适应调节方法的流程图。
图2为本发明实施例二提供的发射电压自适应的超声检测系统的系统框图。
图3为本发明实施例二提供的发射电压自适应的超声检测系统的设计电路图。
图4为本发明实施例二提供的发射电压自适应的超声检测系统的模糊PID仿真图。
符号说明：
1-可控直流高压源、2-全桥驱动电路、3-超声换能器、4-数控衰减器、5-ARM主控芯片、6-接收后续处理电路、7-电脑。
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发射电压自适应的超声检测系统及电压调节方法，解决现有的人工调节精确度低的问题。
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。
实施例一：
请参阅图1，本发明实施例提供了一种超声检测系统的发射电压自适应调节方法，该方法包括：
S1、根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值；
测量超声检测系统的系统噪声幅值Vn，设置期望得到的回波峰值信噪比SNR，计算最佳回波电压并根据此电压值按照ADC电压输入幅值范围设置衰减倍数，最佳回波电压幅值为V＝Vn.SNR；其中设置衰减倍数是为了保证满足ADC转换器的电压幅值范围。所述系统噪声的幅值为系统噪声平均值，所述信噪比的单位为倍。
系统噪声是一种随机噪声由电子电路系统产生，一般高信噪比电路噪声在10-20mV左右，一些抗噪设计性能较差的电子电路噪声会在25mV左右，本发明实施例中增强的有效信号幅值约为系统噪声幅值的六倍左右为最佳。
S2、采集实际回波信号幅值，并根据所述最佳回波电压幅值和多次采集的所述实际回波信号幅值计算误差以及误差变化量；
利用超声接收电路采集每次回波信号记录其幅值,根据最佳回波电压幅值求出误差以及误差变化；该误差是最佳回波电压幅值减去实际回波信号幅值，误差变化是本次误差减去上一次误差值。本发明实施例中的超声发射电压越大，回波信号越强，两者为正比关系。
S3、将所述误差以及所述误差变化量代入模糊PID控制器调节发射电压使所述实际回波信号幅值为最佳回波电压幅值；所述发射电压为超声检测系统发射超声波时的激励电压。
由于PID的三个参数Kp、Ki、Kd与误差及误差变化量存在一种非线性关系，这些关系无法用语言表达，故结合操作经验得到调整PID三个参数的模糊控制规则表，获取PID控制器参数修正值ΔKp、ΔKi、ΔKd，对三个参数进行在线修正，更好利用其动态特性进行实时调节，快速计算控制电压，选择误差和误差变化量作为模糊控制器输入变量，ΔKp、ΔKi、ΔKd作为系统输出变量，以此建立双输入三输出模糊控制系统，对三个参数进行在线修正。
具体步骤为：
S31、将所述误差和所述误差变化量进行量化，得到模糊处理后的模糊误差和模糊误差变化量；
基于Mamdani模型对PID参数进行模糊自整定，将回波幅值误差、误差变化量量化得到模糊处理后的结果E和EC，E即为模糊误差，EC即为模糊误差变化量。
S32、利用模糊控制规则表，根据所述模糊误差和所述模糊误差变化量的值实时获取模糊PID控制器的比例增益系数修正量、积分增益系数修正量和微分增益系数修正量；所述模糊控制规则表将所述模糊误差、所述模糊误差变化量、所述比例增益系数修正量、所述积分增益系数修正量和所述微分增益系数修正量均模糊划分为负大、负中、负小、零、正小、正中和正大七个等级；
选择{NB，NM,NS,ZO,PS,PM，PB}作为E、EC、ΔKp、ΔKi和ΔKd的语言变量模糊集合，即，将E、EC、ΔKp、ΔKi和ΔKd模糊划分为负大、负中、负小、零、正小、正中、正大七个等级。误差和误差变化量量化至[Vmin,Vmax]区域，ΔKp、ΔKi、ΔKd也分别量化至对应区间，同时为了便于ARM实现，模糊隶属度曲线全部使用三角隶属函数。
其中，ΔKp为比例增益系数修正量、ΔKi为积分增益系数修正量、ΔKd为微分增益系数修正量，模糊规则控制表见下表一。
表一：模糊控制规则表
表中，{NB，NM,NS,ZO,PS,PM，PB}即代表上文中的模糊划分的负大、负中、负小、零、正小、正中、正大七个等级，具体使用方法：采集到E和EC后，将具体数值模糊化为{NB，NM,NS,ZO,PS,PM，PB}七个等级中的某一等级，然后查表查询ΔKp、ΔKi和ΔKd的模糊取值，然后解模糊化推算ΔKp、ΔKi和ΔKd具体的值,最后代入发射电压的计算公式计算发射电压控制量。
S33、利用发射电压的计算公式计算所述发射电压。
发射电压的计算公式为：
其中，e(k)为回波电压误差；e(k-1)为上一次回波电压误差，k为采样序列号，T为采样时间，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，j为第j次采样，Kp＝Kp0+ΔKp，Ki＝Ki0+ΔKi，Kd＝Kd0+ΔKd，Kp0为模糊PID控制器的初始比例系数，Ki0为模糊PID控制器的初始积分系数，Kd0为模糊PID控制器的初始微分系数，ΔKp为比例增益系数修正量、ΔKi为积分增益系数修正量、ΔKd为微分增益系数修正量。
作为一种可选的实施方式，本发明实施例中利用模糊PID控制器调节发射电压使回波信号的幅值为最佳幅值过程中还包括电压门限值判断和报警过程：
在模糊控制自适应PID控制电压调节过程中设置发射电压门限值判断，实时判断发射电压是否超过门限值；当发射电压超过所述门限值，而实际回波信号幅值还未达到最佳回波电压幅值时，则说明检测物体超声衰减系数大或者厚度较大超过系统检测范围，将当前的发射电压设置为发射电压的最大值并发送报错信息。
本发明实施例提供的超声检测系统的发射电压自适应调节方法，根据系统噪声和期望回波峰值信噪比设定最佳超声回波信号幅值并设置相应衰减倍数，采集回波信号的幅值并计算误差以及误差变化率，利用模糊规则进行模糊推理，查找模糊规则表进行Kp、Ki、Kd参数调整，根据PID控制器求得的控制量控制数控双极性超声激励电源发射电压，为后续的信号处理提供高信噪比、稳定幅值的超声回波信号。根据用户设定，系统可自适应调节超声驱动电压，提供较高信噪比、幅值稳定、易于观察的回波信号，便于后续信号处理操作，简化了接收端对回波的数据处理难度如回波信号自动增益控制、动态带通滤波等过程。
实施例二：
请参阅图2，本发明实施例提供了一种发射电压自适应的超声检测系统，其具体电路图如图3所示，该系统包括：
超声激励电源、超声回波接收电路和模糊PID控制器；模糊PID控制器分别与超声激励电源和超声回波接收电路连接；超声激励电源包括：可控直流高压源1和全桥驱动电路2；超声回波接收电路包括：数控衰减器4；模糊PID控制器包括：ARM主控芯片5。
超声激励电源用于发射电压；所述发射电压由所述模糊PID控制器调节；所述超声回波接收电路用于采集回波信号；所述回波信号为所述发射电压的回波信号；所述模糊PID控制器用于根据所述超声回波接收电路所接收的信号控制所述超声激励电压的发射电压；控制过程包括：
根据系统噪声和期望信噪比计算最佳回波电压幅值；
采集回波信号幅值，并根据所述最佳回波电压幅值和多次采集的所述回波信号幅值计算误差以及误差变化量；
将所述误差以及所述误差变化量代入所述模糊PID控制器调节发射电压。
本发明实施例提供的发射电压自适应的超声检测系统还包括接收后续处理电路6和电脑7，接收后续处理电路6用于处理接收后的数据并传送给电脑7，电脑7用于数据的输入和传输。
其中，超声激励电源具体包括：可控直流高压源1和全桥驱动电路2；全桥驱动电路2与可控直流高压源1连接，并根据控制端口输入信号对可控直流高压源1的输出电压进行周期数、重复频率、脉宽的调整。全桥驱动电路2还连接有超声换能器3，超声换能器3用于发射和接收超声波。
本发明实施例中可控直流高压源1采用HO1-P102-10F系列DC-DC模块电源输出电压0-1000V线性可调，控制电压0-5V。由于ARM芯片DAC输出电压一般为3.3V所以I/O输出电压需要经过一级运算放大器放大至5V才可以用于直流电源模块线性控制；全桥驱动电路2以IR公司桥式驱动集成电路芯片IR2110为核心，工作频率达500kHz，浮置电源采用电容自举，开关管选用高频高压功率MOS管。可以产生500V双极性电压，且根据控制端口输入信号H1、L1对激励电压进行周期数、重复频率、脉宽的调整。
超声回波接收电路具体包括：
数控衰减器4，用于将回波信号衰减成满足ADC芯片电压输入范围的信号；
限幅电路，与数控衰减器4连接，用于过滤所述数控衰减器4衰减之后的信号中的高压信号；
ADC采集模块，与所述限幅电路连接，用于将所述限幅电路输出的信号进行模数转换。
本发明实施例中的超声回波接收电路由基于CD4051的数控衰减器4、限幅电路以及ADC采集模块组成。数控衰减器4的作用是为了将较高的回波信号衰减成满足ADC芯片电压输入范围的信号；所述限幅电路是为了过滤掉高压信号，通过二极管的单向导电原理和稳压管稳压作用的组合对高压信号进行过滤，并将信号电压值钳位在合理范围内。
模糊PID控制器具体包括：ARM主控芯片5、光电耦合电路和栅极驱动电路；ARM主控芯片分别与光电耦合电路和栅极驱动电路连接；
光电耦合电路主要是将输入、输出侧电路进行有效的隔离，以光形式传输信号，有较好的抗干扰效果，输出侧电路能在一定程度上得以避免强电压的引入和冲击。栅极驱动电路主要考虑I/O口驱动能力不足，增强对大功率MOS管的驱动能力。ARM主控芯片5用于采集回波信号的幅值并计算误差以及误差变化率，利用模糊规则进行模糊推理，查找矩阵表进行Kp、Ki、Kd参数调整
请参阅图4，设定期望回波幅值为1V，分析对比普通PID与模糊自适应PID跟踪曲线发现两者都能在6步内调整在期望电压值附近；间隔一段时间，改变实验条件，发现模糊PID因为具有参数自调节的功能，仍能在7步范围内达到期望幅值，而普通PID因为参数固定，适应性差需要在较长时间才能恢复稳定约为27步。由此可见，本发明实施例提供的发射电压自适应的超声检测系统较于常规PID控制器而言，不需要对PID参数在线人工调整，可以有效应对各种复杂工况，并且系统可自适应调节超声驱动电压，提供较高信噪比、幅值稳定、易于观察的回波信号，便于后续信号处理操作，简化了接收端对回波的数据处理难度如回波信号自动增益控制、动态带通滤波等过程。
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 (7)
1.一种超声检测系统的发射电压自适应调节方法，其特征在于，所述方法包括：
根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值；
采集实际回波信号幅值，并根据所述最佳回波电压幅值和多次采集的所述实际回波信号幅值计算误差以及误差变化量；
将所述误差以及所述误差变化量代入模糊PID控制器调节发射电压使所述实际回波信号幅值为所述最佳回波电压幅值；所述发射电压为超声检测系统发射超声波时的激励电压；
所述根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值，具体包括：
所述最佳回波电压幅值为所述系统噪声的幅值与所述预设期望信噪比的乘积；所述系统噪声的幅值为系统噪声平均值，所述预设期望信噪比的单位为倍；
所述将所述误差以及所述误差变化量代入模糊PID控制器调节发射电压使回波信号的幅值为最佳幅值，具体包括：
将所述误差和所述误差变化量进行量化，得到模糊处理后的模糊误差和模糊误差变化量；
利用模糊控制规则表，根据所述模糊误差和所述模糊误差变化量的值实时获取模糊PID控制器的比例增益系数修正量、积分增益系数修正量和微分增益系数修正量；所述模糊控制规则表将所述模糊误差、所述模糊误差变化量、所述比例增益系数修正量、所述积分增益系数修正量和所述微分增益系数修正量均模糊划分为负大、负中、负小、零、正小、正中和正大七个等级；
利用发射电压的计算公式计算所述发射电压；
还包括电压门限值判断和报警过程：在模糊控制自适应PID控制电压调节过程中设置发射电压门限值判断，实时判断发射电压是否超过门限值；当发射电压超过所述门限值，而实际回波信号幅值还未达到最佳回波电压幅值时，则说明检测物体超声衰减系数大或者厚度较大超过系统检测范围，将当前的发射电压设置为发射电压的最大值并发送报错信息。
2.根据权利要求1所述的超声检测系统的发射电压自适应调节方法，其特征在于，所述根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值之后，还包括：
按照数模转换芯片电压输入的幅值范围设置衰减倍数。
3.根据权利要求1所述的超声检测系统的发射电压自适应调节方法，其特征在于，所述发射电压的计算公式为：
e(k)为回波电压误差；e(k-1)为上一次回波电压误差，k为采样序列号，T为采样时间，Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数，j为第j次采样，Kp＝Kp0+ΔKp，Ki＝Ki0+ΔKi，Kd＝Kd0+ΔKd，Kp0为模糊PID控制器的初始比例系数，Ki0为模糊PID控制器的初始积分系数，Kd0为模糊PID控制器的初始微分系数，ΔKp为比例增益系数修正量、ΔKi为积分增益系数修正量、ΔKd为微分增益系数修正量。
4.一种发射电压自适应的超声检测系统，其特征在于，所述系统包括：
超声激励电源、超声回波接收电路和模糊PID控制器；所述模糊PID控制器分别与所述超声激励电源和所述超声回波接收电路连接；
所述超声激励电源用于发射电压；所述发射电压由所述模糊PID控制器调节；
所述超声回波接收电路用于采集回波信号；所述回波信号为所述发射电压的回波信号；
所述模糊PID控制器用于根据所述超声回波接收电路所接收的信号控制所述超声激励电压的发射电压；控制过程包括：
根据系统噪声和期望信噪比计算最佳回波电压幅值；
采集回波信号幅值，并根据所述最佳回波电压幅值和多次采集的所述回波信号幅值计算误差以及误差变化量；
将所述误差以及所述误差变化量代入所述模糊PID控制器调节发射电压；
所述根据超声检测系统的系统噪声和预设期望信噪比计算最佳回波电压幅值，具体包括：
所述最佳回波电压幅值为所述系统噪声的幅值与所述期望信噪比的乘积；所述系统噪声的幅值为系统噪声平均值，所述信噪比的单位为倍；
所述将所述误差以及所述误差变化量代入模糊PID控制器调节发射电压，具体包括：
将所述误差和所述误差变化量进行量化，得到模糊处理后的模糊误差和模糊误差变化量；
利用模糊控制规则表，根据所述模糊误差和所述模糊误差变化量的值实时获取模糊PID控制器的比例增益系数修正量、积分增益系数修正量和微分增益系数修正量；所述模糊控制规则表将所述模糊误差、所述模糊误差变化量、所述比例增益系数修正量、所述积分增益系数修正量和所述微分增益系数修正量均模糊划分为负大、负中、负小、零、正小、正中和正大七个等级；
利用发射电压的计算公式计算所述发射电压；
还包括电压门限值判断和报警过程：在模糊控制自适应PID控制电压调节过程中设置发射电压门限值判断，实时判断发射电压是否超过门限值；当发射电压超过所述门限值，而实际回波信号幅值还未达到最佳回波电压幅值时，则说明检测物体超声衰减系数大或者厚度较大超过系统检测范围，将当前的发射电压设置为发射电压的最大值并发送报错信息。
5.根据权利要求4所述的发射电压自适应的超声检测系统，其特征在于，
所述超声激励电源包括：可控直流高压源和全桥驱动电路；
所述全桥驱动电路与所述可控直流高压源连接，并根据控制端口输入信号对所述可控直流高压源输出电压进行周期数、重复频率、脉宽的调整。
6.根据权利要求4所述的发射电压自适应的超声检测系统，其特征在于，
所述超声回波接收电路包括：
数控衰减器，用于将回波信号衰减成满足ADC芯片电压输入范围的信号；
限幅电路，与所述数控衰减器连接，用于过滤所述数控衰减器衰减之后的信号中的高压信号；
ADC采集模块，与所述限幅电路连接，用于将所述限幅电路输出的信号进行模数转换。
7.根据权利要求4所述的发射电压自适应的超声检测系统，其特征在于，
所述模糊PID控制器包括：ARM主控芯片、光电耦合电路和栅极驱动电路；所述ARM主控芯片分别与所述光电耦合电路和所述栅极驱动电路连接；
所述光电耦合电路用于将输入、输出侧电路进行有效隔离；
所述栅极驱动电路用于增强对大功率MOS管的驱动能力；
所述ARM主控芯片用于采集回波信号的幅值并计算误差以及误差变化，利用模糊规则进行模糊推理以及查找矩阵表进行Kp、Ki、Kd参数调整。
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