基于压电技术的自适应超声振动切削用电源研究

发布时间：2017-12-26 00:30

  本文关键词：基于压电技术的自适应超声振动切削用电源研究　出处：《北方工业大学》2016年硕士论文　论文类型：学位论文

  更多相关文章： 超声电源 频率自适应 微控制器 超声振动切削

【摘要】：精密加工技术不仅是国防、航空航天、信息等高新产业发展的重要推动力,同时也是一个国家机械加工水平的衡量标志。超声振动切削技术是精密加工技术研究过程中新兴的一种切削工艺,研究表明其能够有效的改善切削效果和加工表面质量。本文针对超声振动切削技术的特点,介绍一种基于STM32微控制器的超声振动切削电源,并且通过实验验证了超声电源输出的准确性与可靠性。超声电源的设计分为两大部分。1.超声电源主电路输出。主要包括高频信号源、逆变功放、匹配,以及频率自动跟踪与功率调节。通过对各模块实现方法对比与理论分析,最终确定设计方案。高频信号源模块采用具有高精度,易控制的直接数字频率合成技术(DDS)；选用MOSFET器件组成的推挽功率逆变方案实现交流电信号高频输出；匹配模块采用动态匹配方法,利用变压器进行阻抗匹配,电感进行调谐匹配实现超声电源与压电换能器之间的匹配,以达到超声电源输出功率最大化的目的。频率自动跟踪采用具有高抗干扰能力的最大电流方法,功率调节功能则采用PWM调节直流供给电压的方式。2.超声电源控制系统设计。本文选用STM32为控制核心,并且引入UCOSII嵌入式操作系统提高超声切削系统的实时性,主要实现频率、功率调节,频率自动跟踪以及其他输入输出设备的控制,如LCD显示、串口模块等。实验结果表明,超声电源输出波形稳定纯净,输出信号频率与功率连续可调,并且可以实现频率自动跟踪功能,满足超声振动加工需求。
【学位授予单位】：北方工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG663;TG506.5

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本文编号：1335121