基于双闭环PI控制的短电弧加工脉冲电源设计
本文关键词:基于双闭环PI控制的短电弧加工脉冲电源设计 出处:《新疆大学学报(自然科学版)》2017年02期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:针对传统短电弧电源在负载发生突变时,存在功率管开关冲击大、输出电压波形超调量大、电压幅值大幅度调节时稳定性差等问题,设计了基于双闭环PI控制优化方案的短电弧加工脉冲电源.该电源在传统硬件PI闭环控制的基础上结合数字PI闭环控制,实现分段PI、双闭环控制,电源主电路设计采用两级调制的设计方案.通过基于MATLAB软件仿真的实验结果表明:相比传统硬件PI闭环控制方式,采用双闭环PI控制优化方案的新型短电弧加工脉冲电源输出电压波形的超调量及超调时间均得到减少,具有更加良好的稳态和动态特性;短电弧铣削加工实验验证表明:采用电压值10~30 V、占空比30%~90%、频率200 Hz~800 Hz可调电参数时,短电弧加工质量好,验证了该电源稳定可靠、输出特性良好的性能.
[Abstract]:When the load changes in the traditional short arc power supply, there are some problems, such as high impact of power transistor switch, large overshoot of output voltage waveform and poor stability when voltage amplitude is adjusted by large amplitude. A short arc machining pulse power supply based on double closed loop Pi control optimization scheme is designed. This power supply combines digital Pi closed loop control with traditional hardware Pi closed loop control to realize piecewise Pi and double closed loop control. The main circuit of the power supply is designed by two-stage modulation. The experimental results based on MATLAB software show that: compared with the traditional hardware Pi closed-loop control mode. The output voltage waveform overshoot and overshoot time of a new type of short arc machining pulse power supply with double closed loop Pi control optimization scheme are reduced and have better steady-state and dynamic characteristics. The experimental verification of short arc milling shows that the quality of short arc machining is good when the voltage is 10 ~ 30 V, duty cycle is 30 ~ 90 and the frequency is 200 Hz~800 Hz. It is verified that the power supply is stable and reliable, and the output characteristic is good.
【作者单位】: 新疆大学机械工程学院;
【基金】:国家自然科学基金(51365053) 自治区科技人才培养项目资助
【分类号】:TN86
【正文快照】: 短电弧加工技术有效地解决了高硬度、高强度等金属材料采用常规机械加工方法难以加工的技术难题,该技术在冶金、机械、航空、航天、石油、化工、水利发电等行业得到广泛应用[1,2],而短电弧电源的性能指标直接影响短电弧加工质量的好坏.传统短电弧电源的工作原理是将380 V三相
【参考文献】
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【共引文献】
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,本文编号:1392765
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