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《基于智能控制的超音頻感應(yīng)加熱電源的研制》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、西安理工大學(xué)碩士學(xué)位論文基于智能控制的超音頻感應(yīng)加熱電源的研制姓名：郭會(huì)軍申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：控制理論與控制工程指導(dǎo)教師：王華民20010101摘要本文主要研究串聯(lián)諧振式IGBT超音頻感應(yīng)加熱電源的控制方法。首先簡(jiǎn)要的介紹了感應(yīng)加熱的基本原理和工作特點(diǎn)。經(jīng)過(guò)對(duì)串聯(lián)諧振、并聯(lián)諧振以及其它諧振形式的感應(yīng)加熱電源的分析與比較，提出選用串聯(lián)諧振式負(fù)載回路，以IGBT構(gòu)成逆變器的整體方案。然后對(duì)常用的鎖相環(huán)控制方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且指出其控制上存在的缺陷。通過(guò)對(duì)感應(yīng)加熱負(fù)載的分析，決定在保留鎖相環(huán)的前提下，引入新穎的模糊神經(jīng)控制技術(shù)對(duì)其加以
2、改進(jìn)。通過(guò)仿真研究對(duì)采用各種控制算法的控制效果進(jìn)行了分析和比較。仿真結(jié)果從理論上很好的驗(yàn)證了該方法的合理性。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作出以鎖相環(huán)74HC4046為主，單片機(jī)80C196KC為輔的智能型逆變器控制電路和保護(hù)電路。此外對(duì)IGBT瞬態(tài)保護(hù)問(wèn)題進(jìn)行了較為深入的研究。最后對(duì)控制器進(jìn)行加熱實(shí)驗(yàn)證明其性能良好。論文的最后，給出了電源各部分的實(shí)拍波形。關(guān)鍵詞：感應(yīng)加熱串聯(lián)諧振IGBT鎖相環(huán)模糊神經(jīng)單片機(jī)AbstractThispapermainlystudiesthecontrolstrategiesofultra-·audio--frequ
3、encyinductionheatingpowersupplyofseriesresonanttypeinverterusingIGBT．Firstlytheworkingprinciplesofinductionheatingandinverterarebrieflyintroduced．Aftertheparallelresonanttype，seriesresonanttypeandotherresonanttypeinvertersforinductionheatingarecomparedandanalyzed，thewhole
4、systemschemeisputforward．Thenthetheoryofphaselockedloopisanalyzedindetail，anditsdisadvantagesarealsolisted．Basedonthecarefulanalysisoftheinductionload．novelfuzzyneuroapproachiSintroducedtoimproveitsperformance．Severalkindsofcontr01schemesaresimulatedandcomparedinSimulinke
5、nvironment，whichprovestherightofthecontrolschemeThecontrollerbasedonCMOSphaselockedloop(4046)isdesigned，whichissupportedbymicroprocessor(80C196KC)．Allkindsofrequiredprotectivecircuitsarecarefullydesigned．ThetransientprotectionofIGBTiSalsobeenstudied．Simulationandexperimen
6、talresultsshowthatthecontrollerworkswellIntheendofthispaper，wave—shapephotosofeverypartareprovided．Keywords：InductionheatingseriesresonantIGBTPLLfuzzy—neuromicroprocessor第一章概述§1-1感應(yīng)加熱原理及現(xiàn)狀【7】【10】1．1．1感應(yīng)加熱的基本工作原理感應(yīng)加熱是利用電磁感應(yīng)的原理將電能轉(zhuǎn)變成熟能。在一個(gè)金屬導(dǎo)體外面套上一個(gè)匝數(shù)為N。的線圈，如圖卜1，當(dāng)交變電流I。通入感應(yīng)
7、圈時(shí)，感應(yīng)圈內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生交變磁通巾，使感應(yīng)圈中的工件受到電磁感應(yīng)而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)E。設(shè)工件的等效匝數(shù)為N：。0．36圖卜1感應(yīng)加熱原理圖卜2渦流的分布則感應(yīng)電勢(shì)P：一Ⅳ，．掣(1一1)‘出如果磁通由是交變的，設(shè)由=巾。Sinwt，則一Ⅳ2·警一Ⅳ2叩cos∞r(nóng)(1-2)E的有效值為E=4，44fN20。(1—3)感應(yīng)電勢(shì)E在工件中產(chǎn)生感應(yīng)電流I。，I。使工件內(nèi)部(更確切地是指工件表面的電流透入深度△層)開(kāi)始加熱，其焦耳熱為：Q=o．241；Rt(卜4)式中I：一感應(yīng)電流有效值(安培)R一工件電阻(歐姆)t一時(shí)間(秒)這就是感應(yīng)加熱的原理。它與
8、別的的加熱方式，如燃?xì)饧訜?、電阻爐加熱等不同，它把電能直接送到工件內(nèi)部轉(zhuǎn)變成熱能而將工件加熱，其它的加熱方式是先將表面加熱，然后通過(guò)熱傳導(dǎo)加熱內(nèi)部。金屬中產(chǎn)生的功率為：P=E1COSo=4‘4
