专利摘要
专利摘要
本发明公开了一种高速复合环路控制器及其控制方法。本发明包括输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元、电源单元和监测单元；本发明采用复合环路的巧妙设计，实现了高峰值响应速度，具有更宽的带宽和更快的响应速度，能够满足高速情景下的需求；幅频、相频特性曲线没有突变，回路跟踪性能好，不会发生因突变造成的环路失锁，动态特性平滑稳定；各个单元集成到装配盒内一块小型印刷电路板上，集成化的设计保证了整个系统的高可靠性及便携性；本发明所有的需要调节的旋钮和拨码都被放置在面板表面，并且根据需求的频段、增益可以直观按顺序调节，调节方便，并易于使用易于理解。
权利要求
1.一种高速复合环路控制器，其特征在于，所述高速复合环路控制器包括：输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元、电源单元和监测单元；其中，所述输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元依次顺序连接，电源单元和监测单元分别连接至输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元；所述电源单元和监测单元互相连接；每一个频段增益相位调节单元包括第一变阻器、单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器和滞后-超前采样电路，第一变阻器的第一端作为输入端，第二端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端，滞后-超前采样电路并联在单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端和输出端；各个频段增益相位调节单元对应不同的工作频段，通过调整频段增益相位调节单元中的第一变阻器以及滞后-超前采样电路中的电阻和电容，调整对应的工作频段；所述中高频段超前补偿单元包括超前-滞后采样电路、采样电阻和低输入偏置电流FET输入电压反馈运算放大器，超前-滞后采样电路连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端，采样电阻并联在FET输入电压反馈运算放大器的负输入端和输出端，超前-滞后采样电路与采样电阻共同构成微分结构，具有电压超前效应，实现在中高频段的电压相位超前；所述总体增益单元采用反相放大器精确调整全波段增益；同相误差信号和反相误差信号分别通过同相误差输入端和反相误差输入端输入至输入偏置与增益调节单元，进行作差得到差分误差信号并进行加偏置电压和比例放大，得到总误差信号，依次进入多个频段增益相位调节单元；通过第一变阻器调节本频段增益相位调节单元的工作频段的总体增益，并通过选择滞后-超前采样电路中通过的带宽调节所对应的工作频段中相应一部分频段的增益，并通过滞后-超前采样电路的滞后效应获得相位调节，从单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的输出端输出；经过多个频段增益相位调节单元对应相应的不同工作频段的增益和相位后，进入中高频段超前补偿单元；中高频段超前补偿单元中利用超前-滞后采样电路与采样电阻实现选频的功能，超前-滞后采样电路的电压超前效应与采样电阻共同构成微分结构，实现在中高频段的中相应频段的相位裕度补偿，进入总体增益单元；总体增益单元对整个环路控制器的增益进行整体增加或减少，输出环路控制器输出信号；电源单元为输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元和监测单元提供工作电压，监测单元对电源单元、输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元的工作效果进行观测和调节。
2.如权利要求1所述的高速复合环路控制器，其特征在于，所述输入偏置与增益调节单元包括：两个与地并联的电阻、差分放大器、加法反相放大器和比例放大器；其中，同相误差信号和反相误差信号分别通过同相误差输入端和反相误差输入端进入，分别经过各自的与地并联的电阻调节输入阻抗；然后同相误差信号和反相误差信号共同经过差分放大器，进行作差得到差分误差信号；经过加法反相放大器进行加偏置电压；最后通过比例放大器进行比例放大，得到总误差信号，输入至多个频段增益相位调节单元。
3.如权利要求1所述的高速复合环路控制器，其特征在于，所述频段增益相位调节单元包括：第一变阻器、单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器和滞后-超前采样电路；其中，滞后-超前采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一多路选择器和(N
4.如权利要求3所述的高速复合环路控制器，其特征在于，第i个频段增益相位调节单元提供2
5.如权利要求1所述的高速复合环路控制器，其特征在于，所述中高频段超前补偿单元包括：超前-滞后采样电路、采样电阻和FET输入电压反馈运算放大器；其中，超前-滞后采样电路包括第五电阻至第九电阻、第二多路选择器以及(M-1)个电容；第二多路选择器包括M个输入通道和M个输出通道；第五电阻的第一端连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端，第二端分别连接至第二多路选择器的M个输入通道；第二多路选择器的一个输出通道连接第七电阻的第一端，其他(M-1)个输出通道分别连接(M-1)个电容的第一端，第七电阻以及(M-1)个电容的第二端连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端；第六电阻的第一端连接第五电阻的第一端，第二端连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端；采样电阻包括串联的第八电阻和第二变阻器，采样电阻并联在FET输入电压反馈运算放大器的负输入端和输出端上；FET输入电压反馈运算放大器的输出端作为中高频段超前补偿单元的输出端；FET输入电压反馈运算放大器的正输入端通过第九电阻接地；其中，M为第二多路选择器的输出通道的个数，M为≥3的自然数；通过第二多路选择器选择哪输入通道打开，从而将相应的输出通道的电容或第七电阻接入电路，接入电路的电容与第五电阻和第六电阻构成振荡回路，通过电容的滤波和选频的效应，并通过超前-滞后采样电路与采样电阻实现选频的功能，超前-滞后采样电路的电压超前效应与采样电阻共同构成微分结构，实现在中高频段的中相应频段的相位裕度补偿，如果不需要相位裕度补偿，那么就选择连接第七电阻，全工作频段都不获得补偿。
6.如权利要求5所述的高速复合环路控制器，其特征在于，通过第二变阻器调节高频段超前补偿单元的总体增益。
7.如权利要求5所述的高速复合环路控制器，其特征在于，通过第二变阻器的阻值、第五至第七电阻的阻值以及(M-1)个电容的电容值，调整中高频段超前补偿单元的工作频段。
8.如权利要求1所述的高速复合环路控制器，其特征在于，所述电源单元、输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元的输出端均设置微波高频连接器A型接口，监测单元分别连接至微波高频连接器A型接口，监测各个单元的工作情况。
9.如权利要求1所述的高速复合环路控制器，其特征在于，所述输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元、电源单元和监测单元集成在一个印刷电路板上；第一和第二变阻器的旋钮以及第一和第二多路选择器的拨码均设置在印刷电路板的表面。
10.一种如权利要求1所述的高速复合环路控制器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括以下步骤：
1)同相误差信号和反相误差信号分别通过同相误差输入端和反相误差输入端输入至输入偏置与增益调节单元，进行作差得到差分误差信号并进行加偏置电压和比例放大，得到总误差信号，依次进入多个频段增益相位调节单元；
2)通过第一变阻器调节本频段增益相位调节单元的工作频段的总体增益，并通过选择滞后-超前采样电路中通过的带宽调节所对应的工作频段中相应一部分频段的增益，并通过滞后-超前采样电路的滞后效应获得相位调节，从单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的输出端输出；
3)经过多个频段增益相位调节单元对应相应的不同工作频段的增益和相位后，进入中高频段超前补偿单元；
4)中高频段超前补偿单元中利用超前-滞后采样电路与采样电阻实现选频的功能，超前-滞后采样电路的电压超前效应与采样电阻共同构成微分结构，实现在中高频段的中相应频段的相位裕度补偿，进入总体增益单元；
5)总体增益单元对整个环路控制器的增益进行整体增加或减少，输出环路控制器输出信号；
6)同时，电源单元为输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元和监测单元提供工作电压，监测单元对电源单元、输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元的工作效果进行观测和调节。
说明书
技术领域
本发明涉及环路控制器技术，具体涉及一种高速复合环路控制器及其控制方法。
背景技术
环路控制器，在不同场合中也被称为回路控制器、环路滤波器，是一种被广泛应用于负反馈回路的控制仪器。在诸如激光相位控制、水箱水位控制、马达转速控制等等广泛的应用背景下，传感器得到测量结果，然后和需求结果相减得到误差，通过环路控制器的参数设定和调节计算出一个对系统误差的纠正值作为输出结果，传给反应器，这样整个系统从环路控制器的输出结果中消除了与需求结果的误差。
冷原子干涉重力测量，是一套通过原子干涉原理来进行地球重力加速度测量的方法，在这个重力测量方案中，拉曼光的相位锁定就需要用到高速环路控制器。在这个背景下，高速环路控制器接受来自鉴相鉴频器的误差信号输出，通过内部信号的处理，得到传给激光器(这个系统的反应器)的输出结果，控制激光的相位。高速环路控制器的工作原理图如图1所示。
从高速环路控制器的应用背景中可以很明显看出，一个环路控制器性能的好坏直接决定了整个系统结果的误差。因此环路控制器的带宽、精度、动态特性以及可操作性至关重要。而本新型高速复合环路控制器就是根据这些需求来设计的。
已有的环路控制器主要分为无源多阶(一阶、二阶、三阶等)环路滤波器和并联式比例微分积分(PID)控制器。
其中无源环路滤波器由若干分立的电阻和电容组成，通过增加组合电阻与电容达到二阶、三阶乃至高阶环路控制器。这种环路控制方法老旧，无法直观地通过系统结果误差调节环路控制器的动态传递函数，阻频带衰减低，调节难度高。因此在对不同频带响应需求复杂的应用背景下不适宜使用。
并联式PID控制器是另一种经典的环路控制器构型，它通过并联的比例单元、微分单元、积分单元对系统的误差信号分别处理后加和传输给反应器。但这种环路滤波器由于有纯积分级和微分级的存在，幅频和相频特性曲线突变多，系统不稳定，此外，它的响应速度受到纯电容级的滞后效应，无法实现高速、高带宽的要求。
发明内容
针对以上现有技术中存在的问题，本发明提出了一种高速复合环路控制器及其控制方法，具有响应速度快、高带宽、动态特性优秀、集成度高、调节简单方便等特点，大大提高了环路控制器在冷原子干涉重力测量中可发挥的作用，并且可以在其他工业和科研领域广泛应用。
本发明的一个目的在于提出一种高速复合环路控制器。
本发明的高速复合环路控制器包括：输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元、电源单元和监测单元；其中，输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元依次顺序连接，电源单元和监测单元分别连接至输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元；电源单元和监测单元互相连接；每一个频段增益相位调节单元包括第一变阻器、单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器和滞后-超前采样电路，第一变阻器的第一端作为输入端，第二端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端，滞后-超前采样电路并联在单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端和输出端；各个频段增益相位调节单元对应不同的工作频段，通过调整频段增益相位调节单元中的第一变阻器以及滞后-超前采样电路中的电阻和电容，调整对应的工作频段；中高频段超前补偿单元包括超前-滞后采样电路、采样电阻和低输入偏置电流FET输入电压反馈运算放大器，超前-滞后采样电路连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端，采样电阻并联在FET输入电压反馈运算放大器的负输入端和输出端，超前-滞后采样电路与采样电阻共同构成微分结构，具有电压超前效应，实现在中高频段的电压相位超前；总体增益单元采用反相放大器精确调整全波段增益；同相误差信号和反相误差信号分别通过同相误差输入端和反相误差输入端输入至输入偏置与增益调节单元，进行作差得到差分误差信号并进行加偏置电压和比例放大，得到总误差信号，依次进入多个频段增益相位调节单元；通过第一变阻器调节本频段增益相位调节单元的工作频段的总体增益，并通过选择滞后-超前采样电路中通过的带宽调节所对应的工作频段中相应一部分频段的增益，并通过滞后-超前采样电路的滞后效应获得相位调节，从单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的输出端输出；经过多个频段增益相位调节单元对应相应的不同工作频段的增益和相位后，进入中高频段超前补偿单元；中高频段超前补偿单元中利用超前-滞后采样电路与采样电阻实现选频的功能，超前-滞后采样电路的电压超前效应与采样电阻共同构成微分结构，实现在中高频段的中相应频段的相位裕度补偿，进入总体增益单元；总体增益单元对整个环路控制器的增益进行整体增加或减少，输出环路控制器输出信号；电源单元为输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元和监测单元提供工作电压，监测单元对电源单元、输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元的工作效果进行观测和调节。
输入偏置与增益调节单元包括：两个与地并联的电阻、差分放大器、加法反相放大器和比例放大器；其中，同相误差信号和反相误差信号分别通过同相误差输入端和反相误差输入端进入，分别经过各自的与地并联的电阻调节输入阻抗；然后同相误差信号和反相误差信号共同经过差分放大器，进行作差得到差分误差信号；经过加法反相放大器进行加偏置电压；最后通过比例放大器进行比例放大，得到总误差信号，输入至多个频段增益相位调节单元。
频段增益相位调节单元包括：第一变阻器、单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器和滞后-超前采样电路；其中，滞后-超前采样电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一多路选择器和(Ni-1)个电容；第一多路选择器包括Ni个输入通道和Ni个输出通道；第一电阻的第一端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端，第二端分别连接至第一多路选择器的Ni个输入通道；第一多路选择器的一个输出通道连接第三电阻的第一端，其他(Ni-1)个输出通道分别连接(Ni-1)个电容的第一端，第三电阻以及(Ni-1)个电容的第二端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的输出端，作为频段增益相位调节单元的输出端；第二电阻并联在单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端和输出端；第一变阻器的第一端作为频段增益相位调节单元的输入端，输入总误差信号，第二端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端；单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的正输入端通过第四电阻接地；通过第一多路选择器选择哪输入通道打开，从而将相应的输出通道的电容或第三电阻接入电路，接入电路的电容与第一电阻和第二电阻构成振荡回路，通过电容的滤波和选频的效应，与第一和第二电阻实现频段选择的功能，如果选择连接第三电阻则工作频段全部获得增益，并通过第一变阻器调节本频段增益相位调节单元的工作频段的总体增益，第一多路选择器后串联的不同电容的滞后效应获得相位调节。通过调整第一变阻器的阻值、第一至第三电阻的阻值以及(Ni-1)个电容的电容值中的一个或多个，调整频段增益相位调节单元的工作频段，其中，Ni为第i个频段增益相位调节单元的第一多路选择器的输出通道的个数，Ni为≥3的自然数，i＝1,……,n，n为频段增益相位调节单元的个数，n≥2。提高高速复合环路控制器的带宽和响应速度，能够响应由于环境快速变化的参量引起的高频误差，实现了“高速”。第i个频段增益相位调节单元提供2
中高频段超前补偿单元包括：超前-滞后采样电路、采样电阻和FET输入电压反馈运算放大器；其中，超前-滞后采样电路包括第五电阻至第九电阻、第二多路选择器以及(M-1)个电容；第二多路选择器包括M个输入通道和M个输出通道；第五电阻的第一端连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端，第二端分别连接至第二多路选择器的M个输入通道；第二多路选择器的一个输出通道连接第七电阻的第一端，其他(M-1)个输出通道分别连接(M-1)个电容的第一端，第七电阻以及(M-1)个电容的第二端连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端；第六电阻的第一端并联第五电阻的第一端，第二端连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端；采样电阻包括串联的第八电阻和第二变阻器，采样电阻并联在FET输入电压反馈运算放大器的负输入端和输出端上；FET输入电压反馈运算放大器的输出端作为中高频段超前补偿单元的输出端；FET输入电压反馈运算放大器的正输入端通过第九电阻接地；其中，M为第二多路选择器的输出通道的个数，M为≥3的自然数；通过第二多路选择器选择哪输入通道打开，从而将相应的输出通道的电容或第七电阻接入电路，接入电路的电容与第五电阻和第六电阻构成振荡回路，通过电容的滤波和选频的效应，并通过超前-滞后采样电路与采样电阻实现选频的功能，超前-滞后采样电路的电压超前效应与采样电阻共同构成微分结构，实现在中高频段的中相应频段的相位裕度补偿，如果不需要相位裕度补偿，那么就选择连接第七电阻，全工作频段都不获得补偿。通过第二变阻器的阻值、第五至第七电阻的阻值以及(M-1)个电容的电容值，调整中高频段超前补偿单元的工作频段。降低在中高频段的增益，从而获得更低的相位噪声。中高频段超前补偿单元也可以通过第二变阻器调节本单元的总体增益。
总体增益单元采用反相放大器，对整个环路控制器的增益进行整体增加或减少，将整个传递函数的增益放大0dB～30dB，在实际调节时增加了十分方便的精细调节手段。
电源单元、输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元的输出端均设置微波高频连接器A型(SMA)接口，监测单元分别连接至微波高频连接器A型接口，监测各个单元的工作情况，从而判断出各单元设置是否理想。
电源单元是整个环路控制器的重要组成部分，为系统的其它单元提供驱动电源。为整体提高系统的稳定性和有效性的实现，高稳定的电源单元是必不可少的。本发明采用多个独立的线性稳压管，每一个单元对应一个独立的线性稳压管，为了减小各个单元之间的串扰，这样一来各个单元单独隔离供电。
输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元、电源单元和监测单元集成在一个印刷电路板上；第一和第二变阻器的旋钮以及第一和第二多路选择器的拨码均设置在印刷电路板的表面。
本发明的另一个目的在于提供一种高速复合环路控制器的控制方法。
本发明的高速复合环路控制器的控制方法，包括以下步骤：
1)同相误差信号和反相误差信号分别通过同相误差输入端和反相误差输入端输入至输入偏置与增益调节单元，进行作差得到差分误差信号并进行加偏置电压和比例放大，得到总误差信号，依次进入多个频段增益相位调节单元；
2)通过第一变阻器调节本频段增益相位调节单元的工作频段的总体增益，并通过选择滞后-超前采样电路中通过的带宽调节所对应的工作频段中相应一部分频段的增益，并通过滞后-超前采样电路的滞后效应获得相位调节，从单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的输出端输出；
3)经过多个频段增益相位调节单元对应相应的不同工作频段的增益和相位后，进入中高频段超前补偿单元；
4)中高频段超前补偿单元中利用超前-滞后采样电路与采样电阻实现选频的功能，超前-滞后采样电路的电压超前效应与采样电阻共同构成微分结构，实现在中高频段的中相应频段的相位裕度补偿，进入总体增益单元；
5)总体增益单元对整个环路控制器的增益进行整体增加或减少，输出环路控制器输出信号；
6)同时，电源单元为输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元和监测单元提供工作电压，监测单元对电源单元、输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元的工作效果进行观测和调节。
本发明的优点：
本发明采用复合环路的巧妙设计，实现了高峰值响应速度，具有更宽的带宽和更快的响应速度，能够满足高速情景下的需求；幅频、相频特性曲线没有突变，回路跟踪性能好，不会发生因突变造成的环路失锁，动态特性平滑稳定；各个单元集成到装配盒内一块小型印刷电路板上，集成化的设计保证了整个系统的高可靠性及便携性；本发明所有的需要调节的旋钮和拨码都被放置在面板表面，并且根据需求的频段、增益可以直观按顺序调节，调节方便，并易于使用易于理解。
附图说明
图1为现有技术中高速环路控制器的工作原理图；
图2为本发明的高速复合环路控制器的一个实施例的结构框图；
图3为本发明的高速复合环路控制器的一个实施例的频段增益相位调节单元的电路原理图；
图4为本发明的高速复合环路控制器的一个实施例的中高频段超前补偿单元的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图，通过具体实施例，进一步阐述本发明。
如图2所示，本实施例的高速复合环路控制器，用于冷原子干涉重力测量，高速复合环路控制器包括：输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元、总体增益单元、电源单元和监测单元；其中，输入偏置与增益调节单元、多个频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元依次顺序连接，电源单元和监测单元分别连接至输入偏置与增益调节单元、低频段增益相位调节单元、中频段增益相位调节单元、高频段增益相位调节单元、中高频段超前补偿单元和总体增益单元；电源单元和监测单元互相连接。
输入偏置与增益调节单元为-5V～+5V模拟信号的双通道差分输入，也就是同相误差信号和反相误差信号两个输入信号。在同相误差输入端和反相误差输入端通过拨一对与地并联的电阻给出了高阻输入和50Ω输入阻抗输入两种选择，适用于不同的使用情景需求。这种接入方式也起到了对控制器的保护作用，如果对于某些情景只需要使用同相误差信号，那么反相误差信号会自动置于0电平。同相误差信号和反相误差信号共同经过差分放大器，此处差分放大器需要选用低温漂，高共模抑制比的器件，使用的电阻阻值不应超过10KΩ，应在差分放大器中加入多个对地电容消除耦合噪声，进行作差得到差分误差信号，再利用加法反相放大器实现可调节的-2V～+2V输入偏置，通过比例放大器实现可调节的0～10倍得到总误差信号传入下一单元。
如图3所示，频段增益相位调节单元包括：第一变阻器Rw1、单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器和滞后-超前采样电路；其中，滞后-超前采样电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第一多路选择器U1和第一至第九电容C1～C9；第一多路选择器包括10个输入通道和10个输出通道；第一电阻R1的第一端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端；第二端分别连接至第一多路选择器的N个输入通道；第一多路选择器的一个输出通道连接第三电阻的第一端，其他9个输出通道分别连接第一至第九电容的第一端，第三电阻以及9个电容的第二端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的输出端，作为频段增益相位调节单元的输出端out；第二电阻R2并联在单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端和输出端；第一变阻器Rw1的第一端作为频段增益相位调节单元的输入端in，输入总误差信号，第二端连接至单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的负输入端；单位增益稳定低噪声电压反馈运算放大器的正输入端通过第四电阻R4接地GND，补偿输入失调电流；通过第一多路选择器选择那些输入通道打开，从而将相应的输出通道的电容接入电路，电接入电路的电容与第一电阻和第二电阻构成振荡回路，通过电容的滤波和选频的效应，与另外第一和第二电阻实现频段选择的功能，并通过第一变阻器调节本频段增益相位调节单元的工作频段的总体增益。通过第一变阻器的阻值、第一至第三电阻的阻值以及第一至第九电容的电容值，调整频段增益相位调节单元的工作频段。
本实施例中，三个频段增益相位调节单元分别为低频段增益相位调节单元、中频段增益相位调节单元和高频段增益相位调节单元，每一个频段增益相位调节单元中的第一多路选择器的输出通道个数相同，均为10个。每一个频段增益相位调节单元提供2
如图4所示，中高频段超前补偿单元包括超前-滞后采样电路、采样电阻和FET输入电压反馈运算放大器，超前-滞后采样电路包括第五电阻至第九电阻R5～R9第二多路选择器U2以及第十至第十八电容C10～C18；第二多路选择器U2包括10个输入通道和10个输出通道；第五电阻R5的第一端连接至FET输入电压反馈运算放大器OPA2810的负输入端，第二端分别连接至第二多路选择器U2的10个输入通道；第二多路选择器的一个输出通道连接第七电阻R7的第一端，其他9个输出通道分别连接第十至第十八电容C10～C18的第一端，第七电阻R7以及第十至第十八电容C10～C18的第二端连接至FET输入电压反馈运算放大器的负输入端；第六电阻R6的第一端并联第五电阻R5的第一端，第二端连接至FET输入电压反馈运算放大器OPA2810的负输入端；采样电阻包括串联的第八电阻R8和第二变阻器Rw2，采样电阻并联在FET输入电压反馈运算放大器的负输入端和输出端上；FET输入电压反馈运算放大器的输出端作为中高频段超前补偿单元的输出端；FET输入电压反馈运算放大器的正输入端通过第九电阻R9接地；通过第二多路选择器选择哪输入通道打开，从而将相应的输出通道的电容接入电路，接入电路的电容与第五电阻和第六电阻构成振荡回路，通过电容的滤波和选频的效应，并通过超前-滞后采样电路与采样电阻实现选频的功能，超前-滞后采样电路的电压超前效应与采样电阻共同构成微分结构，实现在中高频段的中相应频段的相位裕度补偿。通过第二变阻器Rw2的阻值、第五至第七电阻R5～R7的阻值以及第十至第十八电容C10～C18的电容值，调整中高频段超前补偿单元的工作频段为1kHz～10MHz。为了避免由于相位补偿造成的信号强度下降严重，中高频段超前补偿单元也可以通过第二变阻器Rw2调节本单元的总体增益。
在本实施例中，R5～R8的阻值分别为1kΩ、1.8kΩ、3.5kΩ和50Ω；第二变阻器Rw2的阻值为1.8kΩ；第十至第十八电容C10～C18的电容值分别为30pF、65nF、140pF、300pF、650pF、1.4nF、3nF、6.5nF和14nF。
在本实施例中使用一个45W的变压器为整套控制驱动系统提供电压。
最后需要注意的是，公布实施例的目的在于帮助进一步理解本发明，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附的权利要求的精神和范围内，各种替换和修改都是可能的。因此，本发明不应局限于实施例所公开的内容，本发明要求保护的范围以权利要求书界定的范围为准。
一种高速复合环路控制器及其控制方法专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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