專利名稱：磁粉制動-離合器用非線性補償放大器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磁粉制動-離合器，具體的涉及一種磁粉制動-離合器用非 線性補償放大器。
背景技術：
磁粉制動-離合器的電流-力矩特性是非線性的。因此開環(huán)運行時給定量和受控 量幾乎沒有控制對應關系，閉環(huán)運行時閉環(huán)控制穩(wěn)定性較差。通常的張力控制系統(tǒng)均不包 含對磁粉制動-離合器的非線性補償功能。在張力要求較高的場合均不能采用開環(huán)控制方法。

實用新型內容為克服現有技術中的不足，本實用新型的目的在于提供一種使給定的輸入量和受 控輸出量達到線性化的磁粉制動-離合器用非線性補償放大器。為了解決上述技術問題，實現上述目的，本實用新型采用了如下技術方案一種磁粉制動-離合器用非線性補償放大器，包括一磁粉制動-離合器、一前置放 大器和一功率放大器，其還包括一對數轉換器，所述前置放大器的輸出端連接所述對數轉 換器的輸入端，所述對數轉換器的輸出的端連接所述功率放大器的輸入端，所述功率放大 器的輸出端連接所述磁粉制動-離合器的繞組。進一步的，所述前置放大器包括運算放大器A，電阻Rl、R2和R3，所述電阻Rl、R2 的一端相互連接然后接至所述運算放大器A的反相端，同時還通過所述電阻R3連接所述運 算放大器A的輸出端，所述運算放大器A的同相端接地，所述電阻Rl的另一端為信號輸入 端X，所述電阻R2的另一端為偏移系數b，所述運算放大器A的輸出端作為所述前置放大器 的輸出端Y1。進一步的，所述對數轉換器包括運算放大器B和運算放大器C，所述運算放大器B 的同相端接地，所述運算放大器B的反相端通過電阻R4連接所述輸出端Y1，所述運算放大 器B的反相端與輸出端之間接有電阻R5，所述電阻R5上并有電容Cl，所述運算放大器B的 輸出端還接有電阻R6所述電阻R6連接三極管Ql的發(fā)射極，所述三極管Ql的集電極連接 所述運算放大器B的反相端，所述三極管Ql的基極接地，所述運算放大器B的輸出端還通 過所述電阻R6連接三極管Q2的發(fā)射極，所述三極管Q2的基極和集電極連接后連接所述運 算放大器C的同相端，所述運算放大器C的同相端還連接有一恒流源I，所述運算放大器C 的反相端通過電阻R7接地，所述運算放大器C的反相端與輸出端之間接有電阻R8，所述運 算放大器C的輸出端作為所述對數轉換器的輸出端Y2。進一步的，所述功率放大器包括一功率放大器D，所述功率放大器D的同相端連接 所述輸出端Y2，所述運算放大器D的反相端通過電阻R9接地，所述運算放大器D的輸出端 連接三極管Q3的基極，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的集電極通過電阻RlO 反接至所述運算放大器D的反相端，所述電阻RlO與所述三極管Q3的集電極的連接端作為所述功率放大器輸出端Y，所述輸出端Y連接所述磁粉制動-離合器。通過上述技術的應用，本實用新型具有如下優(yōu)點通常磁粉制動-離合器的電 流-力矩特性是按指數規(guī)律的。本實用新型通過引入對數轉換環(huán)節(jié)進行預變換，使給定的 輸入量和受控輸出量達到線性化，即輸入信號X和輸出力矩T呈線性關系。提高開環(huán)控制 精度、簡化閉環(huán)控制以及改善閉環(huán)控制穩(wěn)定性。上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技 術手段，并可依照說明書的內容予以實施，以下以本實用新型的較佳實施例并配合附圖詳 細說明如后。本實用新型的具體實施方式
由以下實施例及其附圖詳細給出。

圖1為本實用新型的磁粉制動-離合器用非線性補償放大器的結構框圖。圖2為本實用新型的前置放大器的電路原理圖。圖3為本實用新型的對數轉換器的電路原理圖。圖4為本實用新型的功率放大器的電路原理圖。圖中標號說明1、前置放大器，2、對數轉換器，3、功率放大器，4、磁粉制動-離合器。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型的技術實施過程做進一步說明。參見圖1所示，一種磁粉制動-離合器用非線性補償放大器，包括一磁粉制動-離 合器4、一前置放大器1和一功率放大器3，其還包括一對數轉換器2，所述前置放大器1的 輸出端連接所述對數轉換器2的輸入端，所述對數轉換器2的輸出的端連接所述功率放大 器3的輸入端，所述功率放大器3的輸出端連接所述磁粉制動-離合器4的繞組。參見圖2所示，所述前置放大器1包括運算放大器A，電阻Rl、R2和R3，所述電阻 R1、R2的一端相互連接然后接至所述運算放大器A的反相端，同時還通過所述電阻R3連接 所述運算放大器A的輸出端，所述運算放大器A的同相端接地，所述電阻Rl的另一端為信 號輸入端X，所述電阻R2的另一端為偏移系數b，所述運算放大器A的輸出端作為所述前置 放大器1的輸出端Yl。進一步的，所述Yl = aX+b，其中，a為運算放大器A的放大系數，b為偏移系數。參見圖3所示，所述對數轉換器2包括運算放大器B和運算放大器C，所述運算放 大器B的同相端接地，所述運算放大器B的反相端通過電阻R4連接所述輸出端Y1，所述運 算放大器B的反相端與輸出端之間接有電阻R5，所述電阻R5上并有電容Cl，所述運算放大 器B的輸出端還接有電阻R6所述電阻R6連接三極管Ql的發(fā)射極，所述三極管Ql的集電 極連接所述運算放大器B的反相端，所述三極管Ql的基極接地，所述運算放大器B的輸出 端還通過所述電阻R6連接三極管Q2的發(fā)射極，所述三極管Q2的基極和集電極連接后連接 所述運算放大器C的同相端，所述運算放大器C的同相端還連接有一恒流源I，所述運算放 大器C的反相端通過電阻R7接地，所述運算放大器C的反相端與輸出端之間接有電阻R8， 所述運算放大器C的輸出端作為所述對數轉換器2的輸出端Y2。進一步的，所述Y2 = Ig(Y1/B)，其中，B為對數常數。[0022]優(yōu)選的，取對數常數B等于偏移系數b。參見圖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 端連接所述輸出端Y2，所述運算放大器D的反相端通過電阻R9接地，所述功率放大器D的 輸出端連接三極管Q3的基極，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的集電極通過 電阻RlO反接至所述運算放大器D的反相端，所述電阻RlO與所述三極管Q3的集電極的連 接端作為所述功率放大器(3)輸出端Y，所述輸出端Y連接所述磁粉制動-離合器4。進一步的，所述Y = cY2，其中，所述c為運算放大器D的放大系數。進一步的，設所述磁粉制動-離合器4的輸出力矩為T，則所述輸出力矩T = 10Y/ e-l，其中，C為磁粉制動-離合器4的指數常數。優(yōu)選的，取磁粉制動-離合器4的指數常數C等于運算放大器D的放大系數C，則， 所述輸出力 T = 10Y/C-1 = IOy2-I = 101g(Y1/b)-l = Yl/b-1 = (aX+b)/b-l = aX/b,即所述 輸出力矩T = aX/b，符合線性關系。上述實施例只是為了說明本實用新型的技術構思及特點，其目的是在于讓本領域 內的普通技術人員能夠了解本實用新型的內容并據以實施，并不能以此限制本實用新型的 保護范圍。凡是根據本實用新型內容的實質所作出的等效的變化或修飾，都應涵蓋在本實 用新型的保護范圍內。
權利要求1.一種磁粉制動-離合器用非線性補償放大器，包括一磁粉制動-離合器G)、一前置 放大器(1)和一功率放大器(3)，其特征在于還包括一對數轉換器O)，所述前置放大器 (1)的輸出端連接所述對數轉換器( 的輸入端，所述對數轉換器( 的輸出的端連接所述 功率放大器(3)的輸入端，所述功率放大器(3)的輸出端連接所述磁粉制動-離合器(4) 的繞組。
2.根據權利要求1所述的磁粉制動-離合器用非線性補償放大器，其特征在于所述 前置放大器(1)包括運算放大器A，電阻Rl、R2和R3，所述電阻R1、R2的一端相互連接然 后接至所述運算放大器A的反相端，同時還通過所述電阻R3連接所述運算放大器A的輸出 端，所述運算放大器A的同相端接地，所述電阻Rl的另一端為信號輸入端X，所述電阻R2的 另一端為偏移系數b，所述運算放大器A的輸出端作為所述前置放大器(1)的輸出端Y1。
3.根據權利要求2所述的磁粉制動-離合器用非線性補償放大器，其特征在于所述 對數轉換器( 包括運算放大器B和運算放大器C，所述運算放大器B的同相端接地，所述 運算放大器B的反相端通過電阻R4連接所述輸出端Yl，所述運算放大器B的反相端與輸出 端之間接有電阻R5，所述電阻R5上并有電容Cl，所述運算放大器B的輸出端還接有電阻R6 所述電阻R6連接三極管Ql的發(fā)射極，所述三極管Ql的集電極連接所述運算放大器B的反 相端，所述三極管Ql的基極接地，所述運算放大器B的輸出端還通過所述電阻R6連接三極 管Q2的發(fā)射極，所述三極管Q2的基極和集電極連接后連接所述運算放大器C的同相端，所 述運算放大器C的同相端還連接有一恒流源I，所述運算放大器C的反相端通過電阻R7接 地，所述運算放大器C的反相端與輸出端之間接有電阻R8，所述運算放大器C的輸出端作為 所述對數轉換器⑵的輸出端Y2。
4.根據權利要求3所述的磁粉制動-離合器用非線性補償放大器，其特征在于所述 功率放大器C3)包括一功率放大器D，所述功率放大器D的同相端連接所述輸出端Y2，所 述運算放大器D的反相端通過電阻R9接地，所述運算放大器D的輸出端連接三極管Q3的 基極，所述三極管Q3的發(fā)射極接地，所述三極管Q3的集電極通過電阻RlO反接至所述運算 放大器D的反相端，所述電阻RlO與所述三極管Q3的集電極的連接端作為所述功率放大器 (3)輸出端Y，所述輸出端Y連接所述磁粉制動-離合器(4)。
專利摘要本實用新型公開了一種磁粉制動-離合器用非線性補償放大器，包括一前置放大器、一對數轉換器和一功率放大器，所述前置放大器的輸出端連接所述對數轉換器的輸入端，所述對數轉換器的輸出的端連接所述功率放大器的輸入端，所述功率放大器的輸出端連接所述磁粉制動-離合器的繞組。本實用新型通過引入對數轉換環(huán)節(jié)進行預變換，使給定的輸入量和受控輸出量達到線性化，即輸入信號X和輸出力矩T呈線性關系。提高開環(huán)控制精度、簡化閉環(huán)控制以及改善閉環(huán)控制穩(wěn)定性。
文檔編號H03F3/20GK201898480SQ20102057528
公開日2011年7月13日 申請日期2010年10月25日 優(yōu)先權日2010年10月25日
發(fā)明者張曉鶴 申請人:蘇州高新區(qū)禾云設備設計事務所