[发明专利]基于超声电机的动态阻抗补偿方法

权利要求书

1.一种基于超声电机的接触阻抗补偿装置，包括：

超声电机；

电压源，用于给所述超声电机供电；

阻抗测量装置，用于测量超声电机的接触阻抗；

阻抗补偿装置，包括与所述超声电机和电压源串联的可调电阻装置，用于对所述超声电机的接触阻抗进行补偿；

控制元件，与所述阻抗测量装置和阻抗补偿装置相连，用于阻抗计算和发送控制信号。

2.根据权利要求1所述的接触阻抗补偿装置，其特征在于，所述阻抗测量装置包括A/D转换电路，其与所述可调电阻装置相并联，用于将所述可调电阻装置两端的电压模拟信号转换为数字信号，输入所述控制元件中进行阻抗计算，从而进行相应的阻抗补偿操作。

3.根据权利要求1或2所述的接触阻抗补偿装置，其特征在于，所述可调电阻装置包括数字可调电阻和与其并联的精密电阻，所述控制元件根据所述接触阻抗的测量值实时调整所述数字可调电阻的阻值进行补偿，使得所述可调电阻装置的阻抗和超声电机的接触阻抗之和保持不变。

4.根据权利要求3所述的接触阻抗补偿装置，其特征在于，所述精密电阻的阻值为1Ω，所述可调电阻装置的阻值小于1Ω。

5.根据权利要求2所述的接触阻抗补偿装置，其特征在于，所述控制元件包括FPGA，所述A/D转换电路能够转换毫伏级的模拟电压信号。

6.一种使用根据权利要求1-5中任一项所述的接触阻抗补偿装置的方法，包括：

步骤1、系统的初始化；设置电压源的输出电压，以及阻抗补偿装置的初始阻抗R_A；控制元件由阻抗测量装置得到超声电机的接触阻抗的初始阻抗R_o，则该超声电机的回路总电阻为R_A+R_o；

步骤2、动态阻抗变化的判断；在超声电机工作过程中，控制元件根据阻抗测量装置所测量的超声电机的接触阻抗R_k判断是否需要进行阻抗补偿操作，若需要补偿则执行步骤3，若不需要补偿则重复执行步骤2；

步骤3、阻抗补偿；控制元件根据步骤2得到的当前超声电机的接触阻抗R_k与初始阻抗R_o的差值调节可调电阻装置的阻抗，使得当前的可调电阻装置的总阻抗R'_A满足|R'_A+R_k-R_o-R_A|≤5mΩ；然后再重复执行步骤2。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述可调电阻装置包括数字可调电阻和与其并联的1Ω精密电阻，所述可调电阻装置的数字可调电阻的初始值为160.8Ω，所述电压源的电压为500mV。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，控制元件实时读取A/D转换电路采集到的电压值V_A，并利用其与当前可调电阻装置的总阻值R'_A得到超声电机的当前接触阻抗R_k；所述控制元件判断|R'_A+R_k-R_o-R_A|≤5mΩ是否满足，若满足就继续重复执行步骤2，若不满足就执行步骤3