本文關鍵詞：基于壓電技術的自適應超聲振動切削用電源研究　出處：《北方工業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 超聲電源 頻率自適應 微控制器 超聲振動切削

【摘要】：精密加工技術不僅是國防、航空航天、信息等高新產業(yè)發(fā)展的重要推動力,同時也是一個國家機械加工水平的衡量標志。超聲振動切削技術是精密加工技術研究過程中新興的一種切削工藝,研究表明其能夠有效的改善切削效果和加工表面質量。本文針對超聲振動切削技術的特點,介紹一種基于STM32微控制器的超聲振動切削電源,并且通過實驗驗證了超聲電源輸出的準確性與可靠性。超聲電源的設計分為兩大部分。1.超聲電源主電路輸出。主要包括高頻信號源、逆變功放、匹配,以及頻率自動跟蹤與功率調節(jié)。通過對各模塊實現(xiàn)方法對比與理論分析,最終確定設計方案。高頻信號源模塊采用具有高精度,易控制的直接數(shù)字頻率合成技術(DDS)；選用MOSFET器件組成的推挽功率逆變方案實現(xiàn)交流電信號高頻輸出；匹配模塊采用動態(tài)匹配方法,利用變壓器進行阻抗匹配,電感進行調諧匹配實現(xiàn)超聲電源與壓電換能器之間的匹配,以達到超聲電源輸出功率最大化的目的。頻率自動跟蹤采用具有高抗干擾能力的最大電流方法,功率調節(jié)功能則采用PWM調節(jié)直流供給電壓的方式。2.超聲電源控制系統(tǒng)設計。本文選用STM32為控制核心,并且引入UCOSII嵌入式操作系統(tǒng)提高超聲切削系統(tǒng)的實時性,主要實現(xiàn)頻率、功率調節(jié),頻率自動跟蹤以及其他輸入輸出設備的控制,如LCD顯示、串口模塊等。實驗結果表明,超聲電源輸出波形穩(wěn)定純凈,輸出信號頻率與功率連續(xù)可調,并且可以實現(xiàn)頻率自動跟蹤功能,滿足超聲振動加工需求。
【學位授予單位】：北方工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG663;TG506.5

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本文編號：1335121