[发明专利]用于机电换能器的控制器

权利要求书

1.一种用于机电换能器的控制器，所述控制器包括：

驱动装置，其可操作以致动所述换能器的机械输出；

阻抗消除装置，其可操作以至少部分地消除所述换能器的电阻抗，所述阻抗消除装置可操作以通过基于指示出所述换能器中的电流的电流信号向所述驱动装置馈送反馈信号来施加正反馈；以及

线性化装置，其位于所述控制器的输入端与所述驱动装置之间，

所述线性化装置可操作以：

接收指示出所述换能器的状态变量的状态信号，所述状态信号包括：指示出所述换能器的机械输出速度的速度信号和指示出所述换能器的机械输出位移的位移信号；以及

通过使用非线性函数修改所述线性化装置的输入信号以补偿所述换能器的非线性行为来产生输出信号，所述非线性函数依赖于所述速度信号和所述位移信号；

其中，所述状态信号中的至少一个状态信号是通过向所述线性化装置的所述输入信号或所述控制器在所述输入端处的所述输入信号施加滤波器来确定的。

2.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述状态信号还包括指示出所述换能器中的电流的电流信号。

3.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述修改依赖于所述线性化装置的所述输入信号。

4.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述状态信号中的至少一个状态信号是由测量值来确定的。

5.根据权利要求4所述的控制器，其中，通过反馈确定的所述状态信号中的所述至少一个状态信号是通过利用耦合至所述换能器的传感器来确定的。

6.根据权利要求5所述的控制器，其中，所述传感器可操作以测量与所述机械输出相关联的位移、速度或加速度中的至少一个。

7.根据权利要求5或6所述的控制器，其中，基于所述传感器的测量值，将负反馈施加至所述线性化装置的输入或所述控制器的所述输入。

8.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述滤波器是线性滤波器。

9.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述状态信号中的至少一个状态信号是基于指示出所述换能器中的电流的电流信号来确定的。

10.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述线性化装置的所述输出信号是基于所述换能器的模型，并且其中基于所述状态变量对所述模型进行调整。

11.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述线性化装置可操作为修改所述线性化装置的所述输入信号，以补偿所述换能器的力因数的变化。

12.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述线性化装置被布置成修改所述线性化装置的所述输入信号，以补偿所述换能器的所述机械输出的电感中的变化。

13.根据权利要求1所述的控制器，还包括均衡滤波器，所述均衡滤波器位于所述控制器的所述输入端与所述换能器之间。

14.根据权利要求13所述的控制器，所述均衡滤波器可操作以将所述换能器的频率响应保持在目标频率响应。

15.根据权利要求13或14所述的控制器，其中，所述均衡滤波器可操作以基于所述状态变量中的至少一个状态变量来增加所述均衡滤波器的低截止频率。

16.根据权利要求15所述的控制器，其中所述均衡滤波器可操作以在确定所述换能器的所述机械输出的位移已超出阈值之后，增加所述均衡滤波器的低截止频率。

17.根据权利要求1所述的控制器，其中，所述阻抗消除装置可操作以通过对所述电流信号施加反馈滤波器来基于所述电流信号获得所述反馈信号。