当前位置:主页 > 科技论文 > 信息工程论文 >

基于双闭环PI控制的短电弧加工脉冲电源设计

发布时间:2018-01-07 13:31

  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


  更多相关文章: 脉冲电源 短电弧加工 ARM MATLAB仿真


【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】

相关期刊论文 前9条

1 周建平;许燕;操窘;尹贻梁;许以浩;;基于BP神经网络和遗传算法的大功率脉冲电源优化设计[J];焊接学报;2016年04期

2 操窘;周建平;许燕;尹贻梁;许以浩;;短电弧机床加工电源的反馈环路设计[J];焊接学报;2016年01期

3 操窘;周建平;许燕;;基于ARM的短电弧机床加工脉冲电源设计[J];电力电子技术;2014年09期

4 何强;周建平;章翔峰;许燕;;短电弧机床数控脉冲电源的研制[J];机械工程与自动化;2013年06期

5 刘强;宋永伦;;基于ARM和CPLD的脉冲TIG焊接电源的研究[J];电焊机;2012年06期

6 张弛;吴浩伟;孙朝晖;徐正喜;;组合式大功率逆变电源控制系统研究[J];电气自动化;2010年04期

7 何颖;吴春艳;刘少学;;复合结构60A电流型WEDM脉冲电源设计与实现[J];新疆大学学报(自然科学版);2009年01期

8 梁楚华;周建平;朱志坚;何英;;短电弧加工技术及其应用[J];现代制造工程;2007年12期

9 张波;;SG3525A控制的直流电机脉宽调速装置[J];电气制造;2006年07期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 许以浩;周建平;许燕;周宗杰;;基于双闭环PI控制的短电弧加工脉冲电源设计[J];新疆大学学报(自然科学版);2017年02期

2 何巍杨;周建平;许燕;;短电弧铣削加工极间工作介质流场研究[J];制造技术与机床;2017年03期

3 王博;周建平;木合塔尔·克力木;许燕;汪兵兵;李雪芝;;数控短电弧铣削加工最优进给速度研究[J];机械设计与研究;2016年06期

4 朱超;宋莉莉;孙万麟;;短电弧加工工具电极损耗研究[J];机械;2016年08期

5 李雪芝;周建平;许燕;王博;;基于L-M算法的BP神经网络预测短电弧加工表面质量模型[J];燕山大学学报;2016年04期

6 尹贻梁;许燕;周建平;;基于IGCT的短电弧机床加工脉冲电源的设计[J];机械设计与研究;2016年01期

7 操窘;周建平;许燕;尹贻梁;许以浩;;短电弧机床加工电源的反馈环路设计[J];焊接学报;2016年01期

8 汪兵兵;周建平;许燕;姜宏;;镍基高温合金短电弧铣削加工性能与电极损耗规律研究[J];制造技术与机床;2015年10期

9 朱晨光;周建平;汪兵兵;;镍基高温合金脉冲电弧加工表面完整性研究[J];机床与液压;2015年11期

10 洪汉;顾琳;徐辉;赵万生;;侧铣式高速电弧放电加工的极间流场仿真及加工试验[J];机械工程学报;2015年09期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 王瑞超;薛家祥;;软开关弧焊逆变电源动特性分析[J];焊接学报;2012年10期

2 段彬;张承慧;孙同景;张光先;;全数字智能脉冲弧焊电源系统设计与实现[J];焊接学报;2012年08期

3 段彬;张承慧;孙同景;张光先;郭民;;脉冲逆变焊接电源建模与仿真[J];焊接学报;2012年04期

4 贺岩斌;王志鹏;曾旭初;;高功率脉冲电源的研制[J];电力电子技术;2011年05期

5 张弛;吴浩伟;孙朝晖;徐正喜;;组合式大功率逆变电源控制系统研究[J];电气自动化;2010年04期

6 张海峰;刘永红;沈蓉;蔡宝平;陈继明;;高效电压调节型电火花脉冲电源的设计[J];中国石油大学学报(自然科学版);2009年06期

7 党怀东;王有云;康英;;基于Buck Chopper电路多相多重拓扑结构的直流稳流电源的设计与实现[J];电气传动自动化;2009年02期

8 刘德红;汪光森;胡安;郭俊华;;三相逆变器在不平衡负载下的2种调制策略对比[J];电力自动化设备;2009年01期

9 张华洋;周建平;梁楚华;谈建平;;基于电火花加工机理分析的短电弧加工技术机理初探[J];制造技术与机床;2008年11期

10 梁楚华;周建平;朱志坚;何英;;短电弧加工技术及其应用[J];现代制造工程;2007年12期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 但果,邹积岩,丛吉远,刘凯;高精度高压脉冲电源原理与实验研究[J];大连理工大学学报;2003年05期

2 苏健,叶树林;等能量脉冲电源的研究[J];佛山科学技术学院学报(自然科学版);2005年02期

3 粟达人,高心海;程序调整高压长脉冲电源[J];物理;1982年09期

4 黄玉茹;高压快脉冲电源的几种型式[J];电工电能新技术;1984年01期

5 任宝仓;高频分组脉冲电源[J];电测与仪表;1988年09期

6 贾润才;;低损耗脉冲电源维修两例[J];电加工;1992年03期

7 韩苗兴,何永夫;电镀用脉冲电源的应用推广[J];表面技术;2002年05期

8 戚栋,李春荣,王宁会,闫颖,舒红彪;脉冲电晕法中的双脉冲电源的研制[J];高电压技术;2004年10期

9 屈煜;杨宏春;阮成礼;吴明和;曾刚;;基于回扫变压技术的小型化脉冲电源研制[J];电源世界;2008年08期

10 葛红光;张秋菊;;“中走丝”电火花线切割加工脉冲电源的研究[J];电加工与模具;2013年S1期

相关会议论文 前10条

1 李冬黎;何湘宁;;脉冲电源在环境工程领域应用综述[A];中国电工技术学会电力电子学会第八届学术年会论文集[C];2002年

2 张亚斌;任先文;涂国锋;李小金;胡新康;;全固态窄脉冲电源的研制[A];中国工程物理研究院科技年报(2005)[C];2005年

3 孙伏希;蔡建民;;高频脉冲电源的计算机控制[A];电加工电火花线切割脉冲电源研讨会论文集[C];1991年

4 任先文;赵君科;王保健;涂国锋;李小金;胡新康;;200kW烟气治理用脉冲电源的研制[A];第十一届全国电除尘学术会议论文集[C];2005年

5 叶树林;刘晋春;;组合式脉冲电源的研制[A];第八届全国电加工学术年会论文集[C];1997年

6 韩苗兴;韩刚峰;沈振锋;;开关型脉冲电源——电镀电源的新贵[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年

7 叶军;吴国兴;万符荣;吴强;徐琳俊;卢高峰;;数控高效放电铣加工脉冲电源参数正交试验研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年

8 裴景玉;胡德金;高长水;刘正埙;;电火花微能脉冲电源的改进[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

9 裴景玉;胡德金;高长水;刘正埙;;电火花微能脉冲电源的改进[A];2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年

10 李厚轩;;数控线切割脉冲电源的探讨和改进[A];第四届全国电加工学术会议论文集[C];1983年

相关重要报纸文章 前2条

1 ;利用高压脉冲电源对包装材料消毒的方法及装置[N];中国包装报;2005年

2 胡进;发展数控机床的关键是提高工艺水平[N];中国建材报;2000年

相关博士学位论文 前1条

1 刘辉;基于协同工作的多个电感储能型脉冲电源模块的研究[D];北京理工大学;2014年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈羽;电火花脉冲电源技术研究[D];西安建筑科技大学;2015年

2 吕宏伟;高效节能电火花铣削脉冲电源及工艺研究[D];哈尔滨工业大学;2015年

3 操窘;新型短电弧加工机床数控脉冲电源研制[D];新疆大学;2015年

4 刘吉宇;液相放电等离子体脉冲电源设计[D];大连理工大学;2015年

5 唐泽民;高效节能等脉冲能量电火花加工脉冲电源的研究[D];中国石油大学(华东);2014年

6 缪亚运;质子治疗装置脉冲电源的研制[D];中国科学院研究生院(上海应用物理研究所);2016年

7 陈磊;420kV高压脉冲电源及其触发开关的研究[D];兰州大学;2016年

8 柯贝;重复频率脉冲电源研究[D];华中科技大学;2014年

9 孙焕;采用T-SCC发生器的脉冲电源设计[D];苏州大学;2016年

10 武剑;节能型电加工脉冲电源研究[D];西安建筑科技大学;2016年



本文编号:1392765

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/xinxigongchenglunwen/1392765.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户59775***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com