功率放大器基于音圈电机试验系统设计中的应用

实验名称：功率放大器基于音圈电机试验系统设计中的应用

实验目的：

在研制的音圈电机直驱水液压控制阀的基础上，改良了直驱阀的结构、建立了音圈电机直驱水液压阀的动态数学模型，并进行了试验研究。

实验设备：直线轴承、信号发生器、功率放大器、位移传感器、音圈电机、力传感器、弹簧

实验内容：

通过试验辨识了音圈电机空气粘性阻力系数、完成了音圈电机直驱水液压阀的Simulink建模。

实验过程：

（1）音圈电机直驱水压阀的Simulink 建模

在 MATLAB/Simulink 中建立从音圈电机线圈电压到阀芯位移的开环仿真模型，如图所示。

（2）音圈电机试验系统设计与阻尼系数辨识

带有弹性负载的音圈电机系统是一个单自由度质量-弹簧-阻尼系统，其中质量是指整个运动部件（包括线圈、电机轴以及力传感器等）质量，线圈在运动过程中受到空气阻力，由此产生的阻尼作用在音圈电机的动子上。

实验结果：

使用信号发生器输出正弦型号到功率放大器，功率放大器驱动电机实现振荡运动，待振荡稳定后，关闭信号发生器，采集此时音圈电机位置信号随时间变化的振动曲线，并使用MATLAB拟合振动曲线为公式形式，如图所示，辨识出空气阻尼系数为10.96N·s/m。