[发明专利]梯度功率放大器及其控制装置和PET-MR设备

权利要求书

1.一种梯度功率放大器的控制装置，其特征在于，所述梯度功率放大器应用于负载存在电磁耦合的场合；所述控制装置包含负载模型，所述负载模型包括可变参数，所述可变参数根据耦合程度进行变化；

所述控制装置包括：

求差模块，接入梯度功率放大器的预期电流，并耦合至梯度功率放大器的输出端，用于将梯度功率放大器的输出电流与预期电流做差，生成差值信号；

调节模块，耦合至所述求差模块的输出端，用于对所述差值信号进行比例积分调节，生成第一调节信号；

第一微分模块，接入梯度功率放大器的预期电流，用于所述预期电流通过微分模型进行微分处理形成第二调节信号；

第一求和模块，分别耦合至所述调节模块以及第一微分模块，用于根据所述第一调节信号以及第二调节信号生成第一控制信号，通过所述第一控制信号控制梯度功率放大器的输出电流。

2.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述负载模型包括一阶微分模型和/或高阶微分模型。

3.根据权利要求2所述的控制装置，其特征在于，

所述控制装置包括第二微分模块，所述第一微分模块包括第一微分模型，所述第二微分模块包括第二微分模型；所述第一微分模型和第二微分模型基于所述梯度功率放大器的等效负载模型计算得到。

4.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

第一电阻模块，接入梯度功率放大器的预期电流，用于根据所述预期电流以及第一电阻模块的电阻得到预期电压；

第二求和模块，分别耦合至所述第一电阻模块以及第一微分模块，用于根据所述预期电压以及第二调节信号生成第三调节信号；

所述第一求和模块，还用于根据所述第三调节信号以及第一调节信号生成第一控制信号，通过所述第一控制信号控制梯度功率放大器的输出电流。

5.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，

所述第一微分模块包括第一可变参数，所述第一可变参数与第一微分模型进行代数运算；

若等效负载模型中等效电感增大，则所述第一可变参数为大于1的正实数；

若所述等效负载模型中等效电感减小，则所述第一可变参数为小于1的正实数。

6.根据权利要求1所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置还包括：

第二电阻模块，接入梯度功率放大器的预期电流，用于根据所述预期电流以及第二电阻模块的电阻得到预期电压；

所述第一求和模块，分别耦合至所述第二电阻模块以及调节模块，用于根据所述预期电压以及第一调节信号生成第一控制信号；

第三求和模块，分别耦合至所述第一求和模块以及第一微分模块，用于根据所述第一控制信号以及第二调节信号生成第二控制信号；

第二微分模块，耦合至所述第一微分模块的输出端，用于对所述第二调节信号进行微分处理生成第三调节信号；

第四求和模块，分别耦合至所述第三求和模块以及第二微分模块，用于根据所述第三调节信号以及第二控制信号生成第三控制信号，通过所述第三控制信号控制梯度功率放大器的输出电流。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于，

所述第二微分模块包括第二可变参数，所述第二可变参数与第二微分模型进行代数运算；

若等效负载模型中等效电感增大，则所述第二可变参数为正实数；

若所述等效负载模型中等效电感减小，则所述第二可变参数为负实数。

8.一种梯度功率放大器，其特征在于，包括梯度功率放大器以及权利要求1-7中任一项所述的控制装置。

9.一种PET-MR设备，其特征在于，包括权利要求8所述的梯度功率放大器、梯度线圈以及屏蔽组件；所述梯度线圈与所述屏蔽组件存在电磁耦合时，第一微分模块的第一可变参数为小于1的正实数，第二微分模块的第二可变参数为负实数。