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龙图腾网获悉湖北文理学院申请的专利一种快速响应的超声换能器谐振频率追踪系统及装置获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119088087B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202411144876.3，技术领域涉及：H02M7/539；该发明授权一种快速响应的超声换能器谐振频率追踪系统及装置是由张华;张聪;范熙浩;邹梅;陶宝泉;王培元;贾巍;倪逸帆;王瑞娟;曹鸿俊设计研发完成，并于2024-08-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种快速响应的超声换能器谐振频率追踪系统及装置在说明书摘要公布了：本发明涉及一种快速响应的超声换能器谐振频率追踪系统及装置，属于超声追频技术领域，该系统包括功率开关器件为SiC‑MOSFET的全桥逆变模块，采集并处理电压相位差和电流相位差的信号采集处理模块，以及训练机器学习模型和构建响应时间模型以预测目标频率和系统响应时间，并根据相位差对换能器频率进行控制追踪的微控制器模块。本申请通过使用开关速度更快的SiC‑MOSFET替代传统的IGBT作为逆变电路的功率开关器件，通过机器学习模型和响应时间模型分别预测目标频率和系统响应时间，提前作出反应，以及实时相位差计算方法以及快速响应的控制策略实现金属焊接的超声换能器谐振频率的快速响应和快速追踪，实现金属焊接的超声换能器谐振频率的快速响应速度达到微秒级。

本发明授权一种快速响应的超声换能器谐振频率追踪系统及装置在权利要求书中公布了：1.一种快速响应的超声换能器谐振频率追踪系统，其特征在于，包括： 相互连接的全桥逆变模块和换能器，所述全桥逆变模块的功率开关器件为SiC-MOSFET； 与所述换能器连接的信号采集处理模块，用于采集换能器的电压信号和电流信号，确定所述电压信号与预设参考信号的电压相位差，以及所述电流信号与预设参考信号的电流相位差，所述预设参考信号为与所述电压信号和电流信号角频率相同的信号； 与所述信号采集处理模块连接的微控制器模块，用于以获取的工作频率、输入功率、换能器的等效阻抗，以及负载的参数为输入，换能器的目标频率为输出，训练预先构建的机器学习模型得到第一目标模型；还用于以驱动频率为输入，系统响应时间为输出，训练预先构建的机器学习模型得到第二目标模型；基于所述第一目标模型和第二目标模型得到的系统响应时间和目标频率对所述全桥逆变模块进行控制，以实现谐振频率的快速追踪； 所述信号采集处理模块包括电压信号采集处理模块、电流信号采集处理模块以及判断模块，其中， 所述电压信号采集处理模块用于基于实时相位差计算方法获得换能器的电压信号与参考信号的电压相位差； 所述电流信号采集处理模块用于基于实时相位差计算方法获得换能器的电流信号与参考信号的电流相位差； 所述判断模块用于将电压相位差和电流相位差的差值的绝对值与预设误差阈值进行比较，若所述绝对值大于所述预设误差阈值则启动所述微控制器模块对换能器频率进行控制，若绝对值小于所述预设误差阈值则不做处理。

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