基于DSP的高壓端束流控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、束流控制系統(tǒng)是電子束加工設(shè)備的核心,束流品質(zhì)的好壞直接影響到電子束加工質(zhì)量。隨著電子束加工技術(shù)越來越成熟,目前廣泛應(yīng)用的有電子束焊接、電子束熔煉、電子束打孔、電子束快速成型等。新的加工工藝對電子束束流控制有了更高的要求,即在加工時要實現(xiàn)對電子束流的快速控制。以三極電子槍來說,傳統(tǒng)的束流控制方式由于調(diào)整偏壓輸入后要經(jīng)過升壓變壓器、整流濾波等‘慣性’環(huán)節(jié),束流動作有一定延時。為了滿足電子束快速成型工藝需求,論文提出了高壓端束流控制方法,即在

2、高壓端直接調(diào)整電子槍柵極的偏壓,跳過‘慣性’環(huán)節(jié),從而實現(xiàn)對電子束束流的快速、精準控制。
　　論文設(shè)計了偏壓發(fā)射板調(diào)整控制信號并驅(qū)動光纖發(fā)射器;設(shè)計電子管偏壓板接收控制信號調(diào)整電子管的導(dǎo)通來實現(xiàn)加在電子槍柵極電壓的變化;利用光纖通信實現(xiàn)高壓和低壓隔離,同時保證信號無延時傳輸;利用高壓電子管實現(xiàn)對柵極電壓的調(diào)整。電子管偏壓板置于高壓油箱中,為了減少高壓電場、磁場等復(fù)雜環(huán)境對控制信號的影響,設(shè)計了差分放大電路提高控制板子的穩(wěn)定性;為解

3、決高壓放電對束流控制板的影響,在設(shè)計的高壓電源主電路結(jié)構(gòu)中加入兩級避雷器,在高壓輸出端接扼流電感和續(xù)流二極管,以此實現(xiàn)對過壓、過流保護。以TMS320F2812為控制主芯片,加上A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊等實現(xiàn)對控制系統(tǒng)束流、高壓、燈絲電流、過壓、過流等信號的采樣分析計算,采用積分分離數(shù)字PID控制算法。
　　在Matlab中對積分分離PID控制算法進行仿真,和普通PID控制算法相比,能達到更好的控制效果;利用Saber軟件對硬件電路