新型中频感应加热电源控制系统的研究

论文摘要

中频感应加热以其节能、高效、无污染等优点在工业生产中得到了广泛的应用。本文以中频感应加热电源为研究对象,针对传统中频感应加热电源控制系统的不足,对新型中频感应加热电源控制系统进行了研究和设计。在理论分析的基础上,研究了中频感应加热电源的数字化控制和网络化控制技术,设计了基于DSP新型中频感应加热电源的控制系统,采用TMS320LF2407A为主控制芯片。该控制系统分为以DSP为控制硬件的下位机控制器和以PC机为上位机的远程监控系统。该控制系统可实现对中频感应加热电源的现场控制和远程控制。同时针对感应加热电源具有复杂的参数时变性,结构非线性的特点,引入了智能控制算法,逆变部分采用移相调功和频率锁相复合控制,提高了控制精度和整机效率。对采样电路、保护电路、驱动等硬件进行了设计,在此基础上编制了下位机DSP控制程序和基于VC++6.0的上位机监控软件。最后对整个控制系统进行了调试,给出了实验结果和分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 感应加热的基本知识
• 1.1.1 感应加热的特点和应用
• 1.1.2 感应加热原理
• 1.2 感应加热技术的现状与发展趋势
• 1.2.1 感应加热技术现状
• 1.2.2 感应加热电源技术的发展趋势
• 1.3 感应加热电源控制系统
• 1.3.1 感应加热电源的控制
• 1.3.2 感应加热电源的控制方法
• 1.4 课题的研究背景、来源及研究意义
• 1.5 课题研究内容
• 第二章 中频感应加热电源系统分析和设计
• 2.1 中频感应加热电源的电路结构
• 2.1.1 整流部分
• 2.1.2 滤波环节部分
• 2.1.3 逆变器部分
• 2.1.4 负载
• 2.2 中频感应加热电源系统设计
• 2.3 中频感应加热电源主回路设计
• 2.3.1 整流部分设计
• 2.3.2 逆变部分设计
• 2.4 中频感应加热电源的调功控制策略
• 2.4.1 直流调功
• 2.4.2 逆变调功率
• 2.5 本章小结
• 第三章 新型中频感应加热电源控制系统的设计
• 3.1 传统中频感应加热电源控制系统
• 3.2 新型中频感应加热电源系统的控制方案
• 3.3 系统的控制功能
• 3.3.1 下位机的主要功能
• 3.3.2 上位机的主要功能
• 3.4 控制算法
• 3.4.1 智能控制
• 3.4.2 智能控制的分类
• 3.5 模糊控制
• 3.5.1 模糊控制系统的组成
• 3.5.2 模糊控制器
• 3.6 模糊控制方法在中频感应加热电源中的应用
• 3.7 数字信号控制芯片介绍
• 3.7.1 数字信号处理器的发展
• 3.7.2 数字信号处理器的特点
• 3.7.3 TMS320LF2407A 控制器
• 3.8 新型中频感应加热电源控制系统的硬件设计
• 3.8.1 DSP 最小系统的设计
• 3.8.2 基于DSP 的中频感应加热电源控制电路的设计
• 3.8.3 驱动电路
• 3.8.4 保护电路
• 3.8.5 工作电源设计
• 3.8.6 数字锁相环设计
• 3.8.7 功率控制
• 3.8.8 上位机控制设计
• 3.9 新型中频感应加热电源控制系统的软件设计
• 3.9.1 DSP 编程调试环境代码编译环境CCS 简介
• 3.9.2 下位机软件设计
• 3.9.3 PC 端程序设计
• 3.10 本章小结
• 第四章 系统调试与实验结果及分析
• 4.1 实验结果
• 4.2 本章小结
• 第五章 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文