Fuzzy調功DPLL鎖相控制的感應加熱電源研究.pdf

1、感應加熱電源利用電磁感應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)加熱的高新技術和基礎技術，已在熔煉、鑄造、彎管、熱鍛、焊接和表面熱處理等行業(yè)得到廣泛的應用。 本文介紹了感應加熱電源的起源、原理、特點及應用，對感應加熱電源的國內外發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢做了總結。分析了感應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、。通過對感應加熱電源各種調功方式的比較最終選定不控整流加斬波器的拓撲結構。分析了感應加熱電源負載參數(shù)的變化情況、Buck變換器的狀態(tài)空間模型和小信號模型，得出感應加熱電源是一個復雜、多變量的控制對象，存在著參數(shù)時變性、結構非線性等因素，很難建立其精確的數(shù)學模型。因此采用模糊(Fuzzy)控制實現(xiàn)基于Buck斬波的功率閉環(huán)調功，介紹了模糊控制的原理及實現(xiàn)方法，并對這種調功系統(tǒng)進行了建模與仿真。感應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，導致負載固有諧振頻率隨之改變，為保證逆變器的開關器件工作在軟開關模式，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