基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的動態(tài)匹配超聲波鑄造電源的研究.pdf

1、鋁合金超聲波鑄造是一項(xiàng)無污染，高效率且極具發(fā)展?jié)摿Φ男滦图夹g(shù)。超聲波電源是超聲鑄造系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分，其性能好壞直接影響到鋁合金加工的質(zhì)量。由于超聲換能器是一種容性負(fù)載，并且其內(nèi)部動態(tài)參數(shù)會受鑄造工況或工具頭磨損等因素的影響而發(fā)生變化，致使換能器的諧振頻率發(fā)生漂移，諧振系統(tǒng)失諧，因此，必須對超聲換能器進(jìn)行合理的動態(tài)阻抗匹配才能使其在最佳諧振狀態(tài)下工作。
　　 本文重點(diǎn)對超聲波鑄造電源中的動態(tài)匹配網(wǎng)絡(luò)及其控制算法進(jìn)行研究。根據(jù)鋁合金

2、超聲鑄造試驗(yàn)所需電源的性能要求，從易于實(shí)現(xiàn)、工作穩(wěn)定的角度出發(fā)，確定采用單相二極管不控整流、MOSFET半橋逆變和高頻變壓器有級調(diào)功的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。通過分析壓電換能器的諧振頻率特性，確定將串聯(lián)諧振頻率作為系統(tǒng)的工作頻率。經(jīng)過分析比較各匹配方案，選擇采用匹配電容為固定值、匹配電感為調(diào)氣隙式的可控電抗器的LC網(wǎng)絡(luò)動態(tài)匹配方式，并給出了實(shí)現(xiàn)這一方案的電路原理及控制方法。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對匹配電感量進(jìn)行預(yù)測，利用變步長搜索電流最大值的方法使超