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双峰脉冲电源的研究

邹应炜  
【摘要】: 本文所研究的电源可输出脉宽、频率可调,幅值恒定的双峰脉冲电流。目前,脉冲电源的用途有很多,主要包括:脉冲电镀、工业废气处理、脉冲感应加热等工业领域。将本文研究的双峰脉冲电流应用于电镀生产中,对提高电镀工艺水平,减少贵金属的损耗,有着重要的现实意义。本论文就是基于此背景而进行的。 首先,本文根据所需输出脉冲电流的波形和参数要求,阐述了功率主电路拓扑的确定。其中包括整流电路、滤波电路、DC/DC变换电路等,以及相应的元器件参数的计算与选型。同时为了满足电源系统实时性和提高控制精度,本文以16位DSP芯片为控制核心,研究了控制电路硬件电路和软件编程,完成了对主电路的控制功能,并实现了与上位机异步串行通信。 其次,本文建立了电源系统的近似数学模型,由于被控制对象模型的非线性和不确定性,采用了模糊PID控制器,利用模糊推理在线整定PID控制器的3个参数K_P、K_I、K_D,实现对脉冲电流幅值的闭环控制。利用Matlab对电源系统进行了仿真,从仿真结果可以看出模糊PID控制器具有较高的控制精度和较好的稳定性。 另外,本文利用Visual Basic6.0开发了脉冲电源的上位机监控系统,实现整流触发角,频率,脉宽给定、发送启停信号、现场数据的实时刷新显示、对串口设置的选择等监控功能。


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