Fuzzy調(diào)功DPLL鎖相控制的感應(yīng)加熱電源研究.pdf

1、感應(yīng)加熱電源利用電磁感應(yīng)加熱原理具有加熱效率高、速度快、可控性好及易于實現(xiàn)機械化、自動化等優(yōu)點，并作為金屬工業(yè)加熱的高新技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)，已在熔煉、鑄造、彎管、熱鍛、焊接和表面熱處理等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。 本文介紹了感應(yīng)加熱電源的起源、原理、特點及應(yīng)用，對感應(yīng)加熱電源的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做了總結(jié)。分析了感應(yīng)加熱電源負載及諧振特性，闡述了串聯(lián)型逆變器和并聯(lián)型逆變器的工作原理，并對兩者進行了分析對比，確定了串聯(lián)型逆變器為研究對象

2、。通過對感應(yīng)加熱電源各種調(diào)功方式的比較最終選定不控整流加斬波器的拓撲結(jié)構(gòu)。分析了感應(yīng)加熱電源負載參數(shù)的變化情況、Buck變換器的狀態(tài)空間模型和小信號模型，得出感應(yīng)加熱電源是一個復(fù)雜、多變量的控制對象，存在著參數(shù)時變性、結(jié)構(gòu)非線性等因素，很難建立其精確的數(shù)學(xué)模型。因此采用模糊(Fuzzy)控制實現(xiàn)基于Buck斬波的功率閉環(huán)調(diào)功，介紹了模糊控制的原理及實現(xiàn)方法，并對這種調(diào)功系統(tǒng)進行了建模與仿真。感應(yīng)加熱電源在加熱工件過程中，負載等效電參數(shù)會

3、隨溫度的變化發(fā)生變化，導(dǎo)致負載固有諧振頻率隨之改變，為保證逆變器的開關(guān)器件工作在軟開關(guān)模式，為使電源始終運行在較高的功率因數(shù)和輸出效率條件下，要求逆變器控制電路必須具有自動頻率跟蹤和鎖相功能。傳統(tǒng)的基于CD4046的模擬鎖相環(huán)，存在著頻率跟蹤范圍較窄、動態(tài)響應(yīng)較慢、可靠性差、死區(qū)時間需要用輔助電路實現(xiàn)等一些缺點。本文對數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)原理進行了分析，建立了DPLL的數(shù)學(xué)模型，針對傳統(tǒng)鎖相環(huán)的缺點提出了一種基于數(shù)字信號處理器(DSP