[发明专利]用于驱动换能器的方法和装置

权利要求书

1.一种用于向换能器提供驱动信号的方法，其中通过放大器输出所述驱动信号，所述方法包括：

接收对驱动信号的电压和电流的指示；

基于所述换能器的电气模型以及所述驱动信号的电压和电流，对所述换能器的估计电气响应进行估计，所述估计电气响应代表换能器中质量的移动，所述估计电气响应基于前一估计电气响应和状态方程，其中所述状态方程基于所述换能器的电气模型；

将所述估计电气响应与一个期望电气响应进行比较；以及

基于所述比较来控制所述驱动信号。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

首先基于被建模的电气响应与前一估计电气响应之间的比较来更新所述前一估计电气响应，其中

基于所述驱动信号的电压和电流以及所述换能器的电气模型来确定所述被建模的电气响应。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态方程包括卡尔曼滤波器状态方程、龙伯格状态方程和滑模观测器状态方程中的一个方程。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述估计电气响应包括对所述换能器中的反电动势电压的估计，其中所述换能器中的所述反电动势电压代表所述换能器中质量的速度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述期望电气响应包括期望反电动势电压，所述期望反电动势电压代表换能器中质量的期望速度。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述估计电气响应包括对所述换能器中的电感器电流的估计，其中所述换能器中的所述电感器电流代表所述换能器中质量的偏移。

7.根据权利要求6所述的方法，其中所述期望电气响应包括代表所述换能器中质量的期望偏移的期望电感器电流。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述比较步骤包括：

从所述期望电气响应中减去所述估计电气响应，以提供误差信号。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述控制步骤包括：

通过对误差信号应用增益来确定所述驱动信号。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述状态方程包括用于应用至所述电气响应的前一估计的状态转变模型，其中所述状态转变模型包括对所述换能器的电气模型的内部参数的估计。

11.根据权利要求1所述的方法，其中所述驱动信号的电压和电流受到预定最大值的限制。

12.根据权利要求7所述的方法，其中所述期望电气响应受到预定最大电感器电流的限制。

13.一种用于控制至换能器的驱动信号的控制器，其中通过放大器输出所述驱动信号，所述控制器包括：

估计块，所述估计块被配置为：

接收对所述驱动信号的电压和电流的指示；以及

基于所述换能器的电气模型以及所述驱动信号的电压和电流，对所述换能器的估计电气响应进行估计，所述估计电气响应代表所述换能器中质量的移动，所述估计电气响应基于前一估计电气响应和状态方程，其中所述状态方程基于所述换能器的电气模型；以及比较块，被配置为将所述估计电气响应与一个期望电气响应进行比较；其中所述控制器被配置为基于所述比较来控制所述驱动信号。

14.根据权利要求13所述的控制器，还包括：

状态建模块，所述状态建模块被配置为基于所述驱动信号的电压和电流以及所述换能器的电气模型来确定被建模的电气响应，其中所述估计块包括平滑状态估计器，所述平滑状态估计器被配置为：

首先基于所述被建模的电气响应和所述前一估计电气响应之间的比较来更新所述前一估计电气响应。