音频功率放大器实验原理（音频功率放大器的设计与仿真）

实验名称：功率放大器在音圈电机测试系统设计中的应用

目的：

在所研制的音圈电机直驱水压控制阀的基础上，改进了直驱阀的结构，建立了音圈电机直驱水压阀的动态数学模型，并进行了实验研究。

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：

通过实验，辨识了音圈电机的空气粘阻系数，完成了音圈电机直驱水压阀的Simulink建模。

实验过程：

(1)音圈电机直驱液压阀的Simulink建模

在MATLAB/Simulink中建立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)音圈电机测试系统设计及阻尼系数辨识

带弹性负载的音圈电机系统是单自由度质量-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、力传感器等）的质量。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：

利用信号发生器输出正弦模型给功率放大器，功率放大器驱动电机实现振荡。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，并利用MATLAB对振动进行拟合，该曲线采用公式的形式，如图所示由图可知空气阻尼系数为10.96Ns/m。