基于dsPIC的串聯(lián)諧振式中頻感應(yīng)加熱電源研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，感應(yīng)加熱在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，對(duì)感應(yīng)加熱電源的可靠性和效率要求也在不斷提高，數(shù)字化控制是提高感應(yīng)加熱電源性能的重要手段。本文以dsPIC為控制核心，對(duì)串聯(lián)諧振式中頻感應(yīng)加熱電源的數(shù)字化控制進(jìn)行了研究。
　　本文介紹了感應(yīng)加熱的基本原理、應(yīng)用及其優(yōu)點(diǎn)、發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)，在分析和比較了幾種常用感應(yīng)加熱電源主電路結(jié)構(gòu)和控制方案的基礎(chǔ)上，確定了串聯(lián)諧振式中頻感應(yīng)加熱電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其中整流電路采用三相不控整

2、流方式，逆變電路采用單相全橋逆變結(jié)構(gòu)。研究了串聯(lián)諧振負(fù)載工作特性、移相PWM調(diào)功特性及逆變電路工作方式和過程，對(duì)頻率跟蹤技術(shù)中的鎖相環(huán)工作原理和相位差測(cè)量方法進(jìn)行了說明，分析了電源啟動(dòng)的常用實(shí)現(xiàn)方法。
　　分析了常規(guī)的數(shù)字PID控制在感應(yīng)加熱電源系統(tǒng)中的應(yīng)用缺陷，基于模糊控制原理，采用了FUZZY-DPLL和FUZZY-PI兩種復(fù)合控制策略。在實(shí)現(xiàn)頻率跟蹤時(shí)，依據(jù)所測(cè)相位差并利用FUZZY-DPLL分段復(fù)合控制進(jìn)行頻率修正和相位修

3、正，其中相位差通過dsPIC的輸入捕捉模塊配合快速傅里葉變換得到。在實(shí)現(xiàn)功率調(diào)節(jié)時(shí)，依據(jù)移相PWM調(diào)功原理，利用FUZZY-PI分段復(fù)合控制進(jìn)行移相角計(jì)算，并在數(shù)字PI控制中使用模糊自適應(yīng)PID整定控制來調(diào)節(jié)控制參數(shù)。另外，依據(jù)負(fù)載電流檢測(cè)值和DDS技術(shù)，采用掃頻程序解決了電源啟動(dòng)問題。
　　最后，基于dsPIC33EP32MC202對(duì)所研究的串聯(lián)諧振式中頻感應(yīng)加熱電源進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)，并依據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容搭建了仿真模型和實(shí)驗(yàn)平