专利名称：磁粉制动-离合器用非线性补偿放大器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁粉制动-离合器，具体的涉及一种磁粉制动-离合器用非线性 补偿放大器。
背景技术：
磁粉制动_离合器的电流_力矩特性是非线性的。因此开环运行时给定量和受控 量几乎没有控制对应关系，闭环运行时闭环控制稳定性较差。通常的张力控制系统均不包 含对磁粉制动_离合器的非线性补偿功能。在张力要求较高的场合均不能采用开环控制方法。
发明内容
为克服现有技术中的不足，本发明的目的在于提供一种使给定的输入量和受控输 出量达到线性化的磁粉制动_离合器用非线性补偿放大器。为了解决上述技术问题，实现上述目的，本发明采用了如下技术方案一种磁粉制动_离合器用非线性补偿放大器，包括一磁粉制动_离合器、一前置放 大器和一功率放大器，其还包括一对数转换器，所述前置放大器的输出端连接所述对数转 换器的输入端，所述对数转换器的输出的端连接所述功率放大器的输入端，所述功率放大 器的输出端连接所述磁粉制动_离合器的绕组。进一步的，所述前置放大器包括运算放大器A，电阻Rl、R2和R3，所述电阻Rl、R2 的一端相互连接然后接至所述运算放大器A的反相端，同时还通过所述电阻R3连接所述运 算放大器A的输出端，所述运算放大器A的同相端接地，所述电阻Rl的另一端为信号输入 端X，所述电阻R2的另一端为偏移系数b，所述运算放大器A的输出端作为所述前置放大器 的输出端Y1。进一步的，所述对数转换器包括运算放大器B和运算放大器C，所述运算放大器B 的同相端接地，所述运算放大器B的反相端通过电阻R4连接所述输出端Y1，所述运算放大 器B的反相端与输出端之间接有电阻R5，所述电阻R5上并有电容Cl，所述运算放大器B的 输出端还接有电阻R6所述电阻R6连接三极管Ql的发射极，所述三极管Ql的集电极连接 所述运算放大器B的反相端，所述三极管Ql的基极接地，所述运算放大器B的输出端还通 过所述电阻R6连接三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的基极和集电极连接后连接所述运 算放大器C的同相端，所述运算放大器C的同相端还连接有一恒流源I，所述运算放大器C 的反相端通过电阻R7接地，所述运算放大器C的反相端与输出端之间接有电阻R8，所述运 算放大器C的输出端作为所述对数转换器的输出端Y2。进一步的，所述功率放大器包括一功率放大器D，所述功率放大器D的同相端连接 所述输出端Y2，所述运算放大器D的反相端通过电阻R9接地，所述运算放大器D的输出端 连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极通过电阻RlO 反接至所述运算放大器D的反相端，所述电阻RlO与所述三极管Q3的集电极的连接端作为所述功率放大器输出端Y，所述输出端Y连接所述磁粉制动-离合器。通过上述技术的应用，本发明具有如下优点通常磁粉制动_离合器的电流-力矩 特性是按指数规律的。本发明通过引入对数转换环节进行预变换，使给定的输入量和受控 输出量达到线性化，即输入信号X和输出力矩T呈线性关系。提高开环控制精度、简化闭环 控制以及改善闭环控制稳定性。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。 本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
图1为本发明的磁粉制动-离合器用非线性补偿放大器的结构框图。图2为本发明的前置放大器的电路原理图。图3为本发明的对数转换器的电路原理图。图4为本发明的功率放大器的电路原理图。图中标号说明1、前置放大器，2、对数转换器，3、功率放大器，4、磁粉制动-离合
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具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明的技术实施过程做进一步说明。参见图1所示，一种磁粉制动_离合器用非线性补偿放大器，包括一磁粉制动_离 合器4、一前置放大器1和一功率放大器3，其还包括一对数转换器2，所述前置放大器1的 输出端连接所述对数转换器2的输入端，所述对数转换器2的输出的端连接所述功率放大 器3的输入端，所述功率放大器3的输出端连接所述磁粉制动-离合器4的绕组。参见图2所示，所述前置放大器1包括运算放大器A，电阻Rl、R2和R3，所述电阻 R1、R2的一端相互连接然后接至所述运算放大器A的反相端，同时还通过所述电阻R3连接 所述运算放大器A的输出端，所述运算放大器A的同相端接地，所述电阻Rl的另一端为信 号输入端X，所述电阻R2的另一端为偏移系数b，所述运算放大器A的输出端作为所述前置 放大器1的输出端Yl。进一步的，所述Yl = aX+b，其中，a为运算放大器A的放大系数，b为偏移系数。参见图3所示，所述对数转换器2包括运算放大器B和运算放大器C，所述运算放 大器B的同相端接地，所述运算放大器B的反相端通过电阻R4连接所述输出端Y1，所述运 算放大器B的反相端与输出端之间接有电阻R5，所述电阻R5上并有电容Cl，所述运算放大 器B的输出端还接有电阻R6所述电阻R6连接三极管Ql的发射极，所述三极管Ql的集电 极连接所述运算放大器B的反相端，所述三极管Ql的基极接地，所述运算放大器B的输出 端还通过所述电阻R6连接三极管Q2的发射极，所述三极管Q2的基极和集电极连接后连接 所述运算放大器C的同相端，所述运算放大器C的同相端还连接有一恒流源I，所述运算放 大器C的反相端通过电阻R7接地，所述运算放大器C的反相端与输出端之间接有电阻R8， 所述运算放大器C的输出端作为所述对数转换器2的输出端Y2。进一步的，所述Y2 = Ig(Y1/B)，其中，B为对数常数。
优选的，取对数常数B等于偏移系数b。参见图4所示，所述功率放大器3包括一功率放大器D，所述功率放大器D的同相 端连接所述输出端Y2，所述运算放大器D的反相端通过电阻R9接地，所述功率放大器D的 输出端连接三极管Q3的基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极通过 电阻RlO反接至所述运算放大器D的反相端，所述电阻RlO与所述三极管Q3的集电极的连 接端作为所述功率放大器(3)输出端Y，所述输出端Y连接所述磁粉制动-离合器4。进一步的，所述Y = cY2，其中，所述c为运算放大器D的放大系数。进一步的，设所述磁粉制动_离合器4的输出力矩为T，则所述输出力矩T = 10Y/ e-l，其中，C为磁粉制动-离合器4的指数常数。优选的，取磁粉制动_离合器4的指数常数C等于运算放大器D的放大系数C，则， 所述输出力 T = 10Y/C-1 = IOy2-I = 101g(Y1/b)-l = Yl/b-1 = (aX+b)/b-l = aX/b,即所述 输出力矩T = aX/b，符合线性关系。上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的 普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡 是根据本发明内容的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。
权利要求
1.一种磁粉制动_离合器用非线性补偿放大器，包括一磁粉制动-离合器(4)、一前置 放大器(1)和一功率放大器(3)，其特征在于还包括一对数转换器(2)，所述前置放大器 (1)的输出端连接所述对数转换器(2)的输入端，所述对数转换器(2)的输出的端连接所述 功率放大器(3)的输入端，所述功率放大器(3)的输出端连接所述磁粉制动_离合器(4) 的绕组。
2.根据权利要求1所述的磁粉制动_离合器用非线性补偿放大器，其特征在于所述 前置放大器(1)包括运算放大器A，电阻Rl、R2和R3，所述电阻R1、R2的一端相互连接然 后接至所述运算放大器A的反相端，同时还通过所述电阻R3连接所述运算放大器A的输出 端，所述运算放大器A的同相端接地，所述电阻R1的另一端为信号输入端X，所述电阻R2的 另一端为偏移系数b，所述运算放大器A的输出端作为所述前置放大器(1)的输出端Y1。
3.根据权利要求2所述的磁粉制动-离合器用非线性补偿放大器，其特征在于所述 对数转换器(2)包括运算放大器B和运算放大器C，所述运算放大器B的同相端接地，所述 运算放大器B的反相端通过电阻R4连接所述输出端Y1，所述运算放大器B的反相端与输出 端之间接有电阻R5，所述电阻R5上并有电容C1，所述运算放大器B的输出端还接有电阻R6 所述电阻R6连接三极管Q1的发射极，所述三极管Q1的集电极连接所述运算放大器B的反 相端，所述三极管Q1的基极接地，所述运算放大器B的输出端还通过所述电阻R6连接三极 管Q2的发射极，所述三极管Q2的基极和集电极连接后连接所述运算放大器C的同相端，所 述运算放大器C的同相端还连接有一恒流源I，所述运算放大器C的反相端通过电阻R7接 地，所述运算放大器C的反相端与输出端之间接有电阻R8，所述运算放大器C的输出端作为 所述对数转换器⑵的输出端Y2。
4.根据权利要求3所述的磁粉制动_离合器用非线性补偿放大器，其特征在于所述 功率放大器(3)包括一功率放大器D，所述功率放大器D的同相端连接所述输出端Y2，所 述运算放大器D的反相端通过电阻R9接地，所述运算放大器D的输出端连接三极管Q3的 基极，所述三极管Q3的发射极接地，所述三极管Q3的集电极通过电阻R10反接至所述运算 放大器D的反相端，所述电阻R10与所述三极管Q3的集电极的连接端作为所述功率放大器 (3)输出端Y，所述输出端Y连接所述磁粉制动-离合器(4)。
全文摘要
本发明公开了一种磁粉制动-离合器用非线性补偿放大器，包括一前置放大器、一对数转换器和一功率放大器，所述前置放大器的输出端连接所述对数转换器的输入端，所述对数转换器的输出的端连接所述功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端连接所述磁粉制动-离合器的绕组。本发明通过引入对数转换环节进行预变换，使给定的输入量和受控输出量达到线性化，即输入信号X和输出力矩T呈线性关系。提高开环控制精度、简化闭环控制以及改善闭环控制稳定性。
文档编号H03F1/30GK102006012SQ201010517870
公开日2011年4月6日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者张晓鹤 申请人:苏州高新区禾云设备设计事务所