基于dsp的数字化超声冲击电源装置研究

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1、中文摘要本教研室研制的采用超声冲击提高焊接接头疲劳性能的技术一经实现就受到了学术界的高度关注，成为研究热点。目前，超声冲击技术由于其执行机构轻巧、噪音小、效率高、成本低且节能等诸多优势，已成为一种理想的焊后改善接头疲劳性能的方法。但目前所使用的模拟电源有着自身无法克服的缺陷。数字化电源控制灵活、易于实现柔性化，可以达到更高的稳定性和控制精度，接口兼容性良好。为了很好地解决模拟电源实时性较差和不可回调的缺点，本课题以DSP(数字信号处理器)为控制核心研制了一套数字化超声冲击电源。本文首先设计了系统的硬件电路，包括DSP的最小系统电路、采样预处理电路、输出信号

2、死区形成电路、恒幅控制电路和显示电路。根据DSP的工作主频和控制系统的精度要求，引入倍频器来减小频率调整步长，以实现高精度控制。在软件编写过程中，根据超声冲击机的工作特点对控制算法进行了改进，确定了最佳扫描区域，同时设置了电流门槛值，从而减轻了频率跟踪的压力。循环跟踪阶段，编写了A／D转换程序、相位差计算程序、PWM生成程序、D／A转换程序和参数显示程序，实现了控制思想。联机试验表明，本文研制的基于DSP的数字化超声冲击电源可以使系统工作在谐振状态，冲击过程稳定。所设计的软硬件系统基本实现了预期功能。关键词：超声冲击数字化电源DSP(数字信号处理器)恒幅控

3、制频率跟踪ABSTRACTOncethetechniqueofimprovingthefatigueperformanceofweldedjointsbyultrasonicpeenirLgtreatment(UPDhasbeenrealizedbythisresearchgroup，ithasbeenpaidfullyattentionto．Asforitsadvantagesofhandyequipment,littlenoise，highefficiency,lowcostandenergysaving．ithasbeenoneoftheperfec

4、tpost-weldtrealmentsforimprovingthefatigueperformanceofthejoints．aowevel'，itsanalogpowersupplyhastheshortagethatcannotbeovel'come．DigitalpowersupplyCallachieveflexiblecontrol，higllstabilityandprecisionandfreeinterfacecompatibility．Inordertosolvetheproblemofreal-timecontrolandbacka

5、djustmentoftheanalogpOWel',inthispaper,digitalultrasonicpeeningpowersupplywhoseeontzolsystemisbasedOnDSP(DigitalSignalProcessor)hasbeendeveloped．Atfirst，hardwarecircuitofthesystemhasbeendesigned,includingminimulnsystemofDSP,samplingpretreatment,deadzoneformation,constantamplitudec

6、ontrolanddisplaycircuit．AccordingtOthefrequencyofDSPandtherequirementofcontrolprecision,fxequencymultiplierhasbeenusedtoreducet0adjustingstepsize．Inthesoftwareprogramming，controlalgorithmisimprovedaccordingtothecharacteristicofultrasonicpeeningmachine．optimalscanregi∞issettledaswe

7、llasthethresholdoftheculTent,sothatitiseasierforfrequencytrack．TheprogramincludesA／Dconversion,phasedifferenceealculation,PWMformation,D／Aconversionandnumeraldisplay．On-linetestingshowsthat,this,ligitalultrasonicpeeningpowersupplybasedOnDSPcaIlmakethesystemworkattheresonancestate，

8、andthepeeningproccssisstable．Both