基于模糊控制的金刚石电镀装置的研究

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1、基于模糊控制的金刚石电镀装置的研究ResearchonDiamondElectroplatingDeviceBasedonFuzzyControl学科专业：研究方向：作者姓名：指导教师：ResearchonMan-madeDiamondsElectroplatingDeviceBasedonFuzzyControlAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ZHONGWei-boSupervisor：Prof.ZHAOShi-junCollegeofInformation&ControlEngineeringChin

2、aUniversityofPetroleum(EastChina)关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学（华东）或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。   若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：      日期：年月日学位论文使用授权书本人完全同意XX大学有

3、权使用本学位论文（包括但不限于其印刷版和电子版），使用方式包括但不限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门（机构）送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：日期：年月日指导教师签名：日期：年月日摘要本文针对金刚石电镀过程中存在的能源消耗大、加工时间长、镀层厚度均匀性差、镀层容易出现缺陷等问题，从提高电源的效率和改进控制方法入手，对金刚石电镀装置进行了研究。论文在以下几个方面进行了深

4、入研究：硬件电路主要由电镀电源和单片机控制电路组成。在电镀电源的设计中，通过对电镀电源中常用电路拓扑结构的分析，采用了新型的无源无损软开关技术。无源无损缓冲电路既不使用有源器件，也不使用耗能元件。采用无源无损软开关技术，降低了开关损耗和电磁干扰，使电源的高频化得以实现，从而提高电源系统的效率和动态响应。同时，在高频输出电路中采用外驱动同步整流技术。外驱动同步整流技术中，为了实现同步，MOSFET的驱动信号必须与主开关管的驱动信号保持固定的相位关系。目前，可以用于AC/DC变换器中的同步整流控制器极少，给控制芯片的选择带来了困难。本文利用控制芯片SG3525A作为电

5、路的控制芯片，通过对信号的延时和整形来获得符合驱动时序要求的四路驱动信号，实现了主开关管和同步整流管的驱动，使电源的效率得到了进一步的提高。在软件设计中，采用了以单片机MC68HC908GP32为核心的模糊控制系统。在金刚石电镀过程中，负载的变化比较大，导致电源输出电流变化较大。为了优化控制效果，引入基于自调整模糊算法的电流闭环控制，设计出一种以电流为被控量、以电流的偏差和偏差变化率为输入量，以控制电压为输出量的自调整模糊调节器。完成以上设计方案后，制作电路板并在实验室搭建实验平台进行硬件电路调试，最后利用MATLAB编程仿真模糊控制算法。实验结果证实了设计方案的

6、可行性。关键词：模糊控制，开关电源，金刚石，电镀vResearchonMan-madeDiamondsElectroplatingDeviceBasedonFuzzyControlZHONGWei-bo(MeasurementTechnologyandAutomationDevice)DirectedbyProfessorZHAOShi-junAbstractBecauseofseriousproblems,suchasenergywaste,longprocessingtime,pooruniformityofcoatingthickness,showdefec

7、teasilyandsoon,intheprocessofdiamondelectroplating,thispaperstudiesthedeviceofdiamondelectroplatinginareasofraisingtheefficiencyofpowerandimprovingcontrolmethod.Paperhasconductedin-depthstudyinthefollowingareas.HardwarecircuitsmainlyconsistofelectroplatingpowerandSCMcontrolcircuit.Int

8、hedes