新型大功率超声波发生器研究

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1、江苏科技大学硕士学位论文新型大功率超声波发生器研究姓名：江正晔申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：顾晓波20070601摘要新型大功率超声波发生器研究摘要超声冲击处理是一种改善焊接接头残余应力的有效方法之一。在超声冲击处理过程中，声学系统的谐振频率和输出功率会随着负载的变化、变幅杆的磨损，换能器的发热等因素发生变化，导致处理质量不理想。因此制造控制性能好、结构简单的超声冲击装置具有现实意义。本文对超声冲击装置的结构和性能进行分析，确立了新型大功率超声发生器的系统方案，并分析了控制系统的原理。本文设计的发生器系统采用粗精频率跟踪控制和输出功率恒定控制，其中电源的粗跟踪由单片机实现，

2、精跟踪采用锁相环电路实现。同时采用PWM方式控制BUCK斩波电路，达到恒功率及可调的目的。同时设计了以80C196KC单片机为核心的监测和显示系统，能有效的采集电压、电流、频率信号并且通过液晶显示输出。初步试验表明，本文的设计方案切实可行，超声发生器的控制性能良好。关键字：超声发生器；频率跟踪；功率控制；单片机；液晶显示-I-AbstractStudyofTheNewHighPowerUltrasonicGeneratorAbstractUltrasonicimpactingtreatmentisoneoftheeffectivemethodsofimprovingtheresiduals

3、tressintheweldingjoint.Duringtheultrasonicimpactingtreatment,theresonantfrequencyandoutputpoweroftheacousticsystemvaryinawiderangebecauseofvariableloads,hornwearandtransducer’sheating-up,sothetreatmentqualitycannotreachtherequirement.Therefore,itisverynecessarytomakeanultrasonicgeneratorwhichhasgo

4、odperformanceandsimplestructure.Inthispaper,weanalysesthestructureandfunctionofultrasonicimpactingequipment,proposestheschemeofultrasonicgeneratorsystemanddiscussestheprincipleofcontrolsystems.Theultrasonicgenerator,whichcanrealizeaccuracyandinaccuracyfrequencytracingandfixednessofoutputpower,ispr

5、esentedinthispaper.ThehighfrequencytracingprecisionisrealizedwithSCM（SingleChipMicrocomputer）inthissupply,andthelowfrequencytracingprecisionisrealizedwithintegratedPLLcircuit.ThepoweroutputcanholdfixednessandbechangedbychangingtheoutputvoltageofBUCKcircuitwiththecontrolofPWMcontrolcircuit.Meanwhil

6、e,thesupervisorysystemisdesignedby80C196KCSCM,whichcaneffectivemonitorthevoltage,currentandfrequencysignals,whichcanbereadbyLCD.Theexperimentsshowthatitisrealfeasibleoftheschemeofultrasonicgeneratorsystem,andthegeneratorsystemhashighcontrolling-quality.KeyWords:Ultrasonicgenerator;Frequencytracing

7、;Powercontrol;SCM；LCD-II-论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得江苏科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：日期：学位论文使用授权声明江