超声冲击设备及晶粒细化实验研究

介绍了超声冲击晶粒细化表面处理方法以及系统的总体结构,分析了超声电源功率控制和频率跟踪的实现方法,采用由STC单片机、UC3875移相芯片等组成的、功率输出稳定可调节、频率自动跟踪的超声波电源,搭建了超声冲击晶粒细化设备。对电源输出信号进行了测试,进行了两种材料的表面冲击试验。试验结果表明该设备可以满足超声表面晶粒细化冲击的要求。     

超声电机驱动电源频率跟踪系统的研究

本文在研究超声电机对双相驱动电源的特殊要求的基础上,设计了一套针对超声电机驱动电源用的频率跟踪系统,同传统的超声电机用的双相电源中的频率跟踪系统相比,此系统具有可以在一定范围内测试出超声电机的谐振频率点,并能准确跟踪到谐振频率点的变化等优点.     

超声振动加工电源的研究进展

综述了超声电源的基本结构和发展历史,并从硬件上分析了超声电源的各种结构和不同控制方式的优缺点。进一步讨论了超声电源系统中频率自动跟踪、功率自动调节和阻抗匹配三项关键技术的实现及其优劣,并指出改善超声电源性能的具体措施。结合当前技术的发展以及超声振动加工的需求,指出超声电源的发展趋势及其设计思路。     

1MHz/4kW超高频感应加热电源的研究与实现

采用V-MOS场效应管桥式串联谐振、高频变压器隔离方式,设计了一种频率为1MHz、功率为4kW的超高频感应加热电源.该装置采用扫频拦截方式启动,采用锁相环频率跟踪和相位锁定方式进行恒功率反馈控制.为提高逆变频率,采用了桥臂推挽变压器驱动,为保证逆变电路中桥臂上下两器件不同时导通,用门电路构成死区形成电路.经检测该电源各项性能指标良好.     

基于高精P WM的超声波电源频率跟踪控制

针对超声波换能器谐振频率漂移的问题,提出了一种基于高精P WM的超声波电源频率跟踪控制方法.该方法使用高精度P WM,使超声波电源能跟踪输出更精确的谐振频率,提高电源调频精度,获得较高的输出效率.采用数字锁相环对谐振频率进行跟踪,并对跟踪环路中各部分进行了设计.实验结果表明,该频率跟踪控制系统具有良好的稳定性和较好的调频精度,频率调整分辨率高达0.08Hz,完全满足对超声波换能器工作谐振频率跟踪的要求.     

一种超声清洗电源频率跟踪技术

针对超声清洗过程中超声换能器谐振频率发生漂移的问题,设计了一种由D触发器、单片机、数字电位器和压控振荡器组成的频率跟踪系统。该系统利用单片机检测超声清洗电源负载的电压、电流的相位差,并通过数字电位器来改变压控振荡器的输出频率。与其它频率跟踪方法相比,该系统降低了程序编写的复杂性,电路简单且易于实现。     

基于频率合成技术超声波电源的设计

针对传统超声电源采用模拟锁相电路进行频率跟踪时,存在锁相范围窄、元器件一致性差、在负载突变时易失锁等缺点。提出一种利用直接数字频率合成技术的频率跟踪方法,对其设计方法、工作原理进行了阐述。并进行了实验,结果表明该方法可很好地跟踪负载谐振的变化,显著地减小了功率器件的开关损耗并提高了电源效率。     

一种新型超声电机的驱动电源设计

超声波电机需要工作在超声频域内,根据各种电机的不同结构型式,其驱动电源必须能够提供输出频率在20－100 k Hz范围的高频电压,产生的两相电压为具有相同频率、电压幅值相同的正弦交流驱动电压,并且这两相电压具有一定的相位差,超声电机对电压幅值有很高的要求,必须在几百伏甚至上千伏。该文阐述了行波超声电机的特点及对驱动电源的要求,介绍了移相控制芯片UCC3895及移相控制策略的基本原理。最后通过实验对驱动效果进行了检验,得出了电机相位差与转速的关系曲线。     

复合式频率跟踪控制电路的设计

针对加热电源中传统模拟频率跟踪控制电路频率跟踪范围小、锁相时间长,而数字频率跟踪控制电路硬件成本高、程序复杂不易实现等问题,提出了一种由S3F9454单片机、CD4046和SG3525组成的数字模拟复合频率跟踪控制电路.仿真及实验结果表明,当电路中电流频率达到30 k Hz以上时,通过软件的快速排序算法,将单片机从SG3525采集到的电流、电压频率的反馈差值实现快速排序,高效实现频率跟踪.运用复合式频率跟踪控制方法能够实现对频率快速准确的跟踪,频率跟踪范围广,对不同负载适应能力强.     

变极性等离子弧焊电源的研制

根据铝合金焊接的要求和逆变电源的发展趋势提出了变极性等离子焊接电源主电路、控制系统和控制软件的设计方案.采用单片机80C196KC作为控制系统的核心,主电路采用全桥双逆变结构,功率开关器件为绝缘栅双极晶体管IGBT.采用PI算法实现了恒流外特性,变极性等离子焊接电源获得的电流频率、电流幅值和正负半波导通比均可以独立调节不对称方波.试验表明,变极性等离子焊接电源控制系统运行稳定、可靠.     

旋转超声加工智能超声波发生器的研究

为进行硬脆材料的旋转超声加工 ,研制了智能超声波发生器。类比于数控插补原理 ,提出了粗精频率跟踪的自动控制方案 ,即 :频率粗调由软件实现 ,频率精调由锁相环电路实现。对振动系统恒定振幅控制进行了理论分析。实验结果表明 ,研制的智能超声波发生器频率跟踪迅速准确 ,并能实现振动系统的恒定振幅控制 ,可以实现振动系统的自动运行     

应用单片机控制的感应加热电源频率跟踪调功方式

本文主要对感应加热电源的调功方式进行了研究。由于感应加热过程中负载等效参数随温度而变化和加热工艺的需要,感应加热电源需要对负载进行功率调节。针对几种常用的功率调节方式进行比较的基础上,本文提出了一种应用单片机控制的频率跟踪调节方法。这一开发使用PWM控制器SG3525A和数字电位器X9312WP实现,控制电路简单可靠,整机效率高,大大降低能耗。     

基于FPGA的正弦波PWM信号发生器的设计

采用Altera公司的Cyclone系列FPGA为数字平台,利用Quartus II6.0已有的模块在FPGA中设计出了PWM信号发生器,整个系统可以实现频率、幅度均可调的信号输出。在产生某一频率信号时,让采样脉冲的周期保持不变,在每一个采样周期内改变一次占空比,改变的规律按正弦表变化;在产生高低不同频率的信号时,为了降低对滤波电路的复杂度,采用插空法使得输出的PWM波频率恒定。经过验证,设计系统的输出信号具有以下特点:稳定性和平滑性均较好,相比传统的信号产生方式,具有较高的频率分辨率,且易于实现频率幅度的数控调制,输出信号频率在1 Hz～1 MHz可调。     

核磁共振地下水探测系统信号源的研制

为模拟产生MRS(Magnetic Resonance Sounding)信号研制JLMRS地下水探测系统,设计了核磁共振信号源,模拟MRS信号,方便JLMRS地下水探测系统室内测试.针对实际MRS信号幅度小,频率分辨率高等特点,信号源硬件采用DDS(Direct Digital Synthesizer)技术,CPLD...     

基于量子粒子群优化的数字冲击滤波器自动设计

为了提高数字冲击滤波器设计的效率,提出了一种基于QPSO算法的优化设计方法.首先根据EBPSK通信系统中数字冲击滤波器的特殊滤波机理,在考虑有限字长效应的情况下对数字冲击滤波器进行建模,然后设计出合理的优化变量、目标函数和约束条件,并利用QPSO算法的全局搜索能力和惩罚函数法的约束处理机制设计数字冲击滤波器.仿真结果表明:种群适应度值能够逐步达到收敛,从而保证了寻优结果的最优性;设计得到的滤波器幅频响应在中心频率处呈现出极窄的陷波-选频特性,并可将EBPSK调制信号的微弱相位跳变转化为明显的幅度冲击,有利于解调.与已有的手调滤波器相比,该设计方法快速可靠,可节约0.3～0.5 dB的信噪比增益.     

无死区模糊准PR控制算法在变频恒流源中的应用

针对变压器振动频响法所进行的变频恒流试验的需要,提出了无死区的模糊准PR控制的变频恒流源的设计.利用准PR控制,跟踪给定的参考电流信号,实现了稳定电流输出的同时消除了PID等控制所存在的静差误差问题;设计了无死区策略,消除因为设置死区时间而引起的谐波含量过大的问题;同时引入模糊控制算法,结合准PR控制,实现初始电流的快...     

一种行波超声波电机低速控制的方法

通过有限元方法分析频率、电压、相位差3种调节方式对定子振型影响.结果表明:当驱动频率远离工作模态的谐振频率时,由于非工作模态对定子振型的影响,电机低转速运行会出现不连续现象;过低的相位差则会造成定子应力集中,影响电机寿命;在电机低转速运行时,通过电压调节则可以避免以上问题.以直径60mm行波超声波电机为例,通过构建以DSP芯片TMS320F2812为核心的控制器,进行实验验证,实现电压调节时的电机低转速控制.     

带df/dt频率滑差功能的数字调幅调相电压源的研制

介绍了基于单片微计算机的具有df／dt频率滑差试验功能的继电保护试验仪的核心部件——数字滑频调幅调相电压源的研制。重点叙述了数字波形合成、数字移相、频率锁定跟踪、输出波形的程控调幅，以及频率滑差输出的设计思想。