[发明专利]一种小型数模混合压电陶瓷驱动系统

权利要求书

1.一种小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，该压电驱动系统包含n个压电驱动单元，n为大于或等于1的正整数；所述压电驱动单元包括控制单元、ADC、DSP、DAC、功率放大电路、反馈信号处理电路、模拟控制电路、输入开关及输出开关；

所述输入开关的输入端作为指令输入接口，输出端有输出端A、输出端B、输出端C及输出端D；所述输出开关有输入端L、输入端M及输入端N，输出端连接功率放大电路；

输出端A连接输出开关输入端L；输出端B连接DSP的输入端；输出端C连接ADC的输入端；输出端D连接模拟控制电路的输入端；输入端M连接DAC输出端；输入端N连接模拟控制电路的输出端；

所述ADC的输入端连接模拟控制电路的输出端及反馈信号处理电路的输出端，ADC的输出端连接DSP的输入端；

所述DSP在控制单元的控制下运行选定的控制算法实现数字控制器功能，输出端连接DAC的输入端；

所述模拟控制电路用于实现模拟控制器功能，输入端连接反馈信号处理电路的输出端；

所述反馈信号处理电路接收位于压电陶瓷上的位移传感器传递的信号产生反馈信号输出；

所述功率放大电路接收模拟信号进行功率放大产生驱动信号驱动压电陶瓷。

2.如权利要求1所述的小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，当压电驱动系统进行模拟输入开环工作时，控制单元分别自动控制输入开关和输出开关置于输出端A和输入端L上，模拟信号直接传递给功率放大电路。

3.如权利要求1所述的小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，当压电驱动系统进行数字输入开环工作时，控制单元分别自动控制输入开关和输出开关置于输出端B和输入端M上，DSP直接读取指令输入接口输入的数字信号，运行开环控制算法，通过DAC转换成模拟信号传递给功率放大电路。

4.如权利要求1所述的小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，当压电驱动系统进行数字输入数字闭环工作时，控制单元分别自动控制输入开关和输出开关置于输出端B和输入端M上，DSP读取数字信号同时接收ADC传递的反馈信号运行数字闭环控制算法，产生数字信号通过DAC转换成模拟信号传递给功率放大电路。

5.如权利要求1所述的小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，当压电驱动系统进行模拟输入数字闭环工作时，控制单元分别自动控制输入开关和输出开关置于输出端C和输入端M上，DSP接收ADC转换的模拟信号及反馈信号运行数字闭环控制算法，产生数字信号通过DAC转换成模拟信号传递给功率放大电路。

6.如权利要求1所述的小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，当压电驱动系统进行模拟输入模拟闭环工作时，控制单元分别自动控制输入开关和输出开关置于输出端D和输入端N上，模拟控制电路同时接收模拟信号和反馈信号进行模拟运算后，直接传递给功率放大电路。

7.如权利要求1所述的小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，所述压电驱动系统进一步包括运放加法器，输出开关进一步包括输入端P，输入端P连接运放加法器的输出端，运放加法器的输入端连接DAC的输出端和模拟控制电路的输出端，ADC的输入端连接模拟控制电路的输出端；

DSP接收ADC转换的数字信号为m，ADC接收模拟控制电路输出的模拟信号为n，二者在DSP中做减法运算并输出给DAC，DAC的输出量为a×(m-n)，a为0～1，代表数字控制量加权系数，运放加法器同时接收DAC转换的数字信号a×(m-n)和模拟控制电路输出的模拟信号n并相加得到a×(m-n)+n＝a×m+(1-a)×n，当控制单元控制输出开关置于输入端P时，运放加法器将相加的结果输出实现数模混合控制。

8.如权利要求1所述的小型数模混合压电陶瓷驱动系统，其特征在于，所述压电驱动单元包含电源供电电路，电源供电电路与供电输入接口连接产生电源信号为压电驱动单元内的其他组成部分供电，同时为位于压电陶瓷上的位移传感器供电。