基于DSP的超聲波電源研究.pdf

1、目前，超聲加工技術的應用范圍被不斷拓寬，對于超聲波電源的性能要求在不斷提高。因此，超聲波電源的研究工作受到國內外學者密切關注?，F有的超聲波電源輸出諧振頻率段固定，搭載換能器單一；超聲波電源與換能器的匹配網絡在換能器運行過程中無法實現動態(tài)匹配；超聲波電源在輸出功率穩(wěn)定性方面具有一定缺陷，導致超聲振動系統(tǒng)無法實現恒振幅輸出。為此，本文以這三個關鍵技術問題為研究對象，構建基于DSP的新型超聲波電源，主要研究工作如下：
　　首先，本文闡述

2、超聲波電源的發(fā)展歷程及國內外研究現狀，分析超聲波電源關鍵技術問題研究進展。采用超聲波換能器的梅森等效電路模型，分析換能器的阻抗特性變化情況，建立匹配網絡的等效電路模型，利用數字式電感構成匹配網絡解決電源動態(tài)匹配問題，為超聲波電源的研究工作奠定基礎。
　　其次，依據對換能器及匹配網絡的分析，確立超聲波電源總體方案。提出基于數字鎖相式頻率跟蹤技術與變步長搜索電流極值方式相結合的復合頻率跟蹤策略，實現多諧振頻帶鎖頻；采用移相脈寬調制技術

3、(PS-PWM)實現電源輸出功率無級調節(jié)，提高超聲系統(tǒng)輸出振幅的穩(wěn)定性。
　　最后，完成超聲波電源的硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)設計。在硬件系統(tǒng)方面，采用不控整流方式實現交直流轉換，以橋式逆變電路構成電源系統(tǒng)的主功率電路完成直交流轉換，利用數字式匹配電感網絡實現電聲轉換，設計合理的信息反饋回路，構建基于DSP的控制系統(tǒng)硬件電路。在軟件系統(tǒng)方面，依據控制策略的算法要求結合硬件系統(tǒng)，完成電源的主程序及各個控制模塊程序的設計。利用軟件仿真與硬件調