基于arm感应式超声电源

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1、I主题：糖弹加Z技术。IODlCS：冲ec川Macn川稍IechnOIO《V基于ARM的感应式超声电源4姚震郭钟宁张永俊(广东工业大学，广东广州510006)摘要：研制了一种基于ARM的感应式超声电源，用于旋转超声加工机床。重点分析了感应式超声电源频率跟踪的工作原理，给出了软件方法进行粗调，硬件锁相环进行细调的频率跟踪方式。设计了以ARM处理芯片为核心的控制电路。并给出系统频率跟踪控制的流程图。实验结果表明，超声电源频率跟踪效果良好。振幅保持恒定。关键词：超声电源AI泓频率跟踪中图分类号：TM919文献标识码：BResearchOnu

2、trasonicp

3、owersuppIybasedOnAFlIVlYAOzhen，GUOzhongning，ZHANGYon自un(GuangdongLniversityofTechn0109y，Guangzhou510006，CHN)Abstract：AnultrasonicpowerforrotarymachiningisintroducedbasedonARM．Itsfrequencytrackingprincipleisanalyzed．Themethodincludesroughtrackingbysoftwareandre矗nedtrackingbyaPLLha

4、rdwarecir-cuit．ThecontmlcircuitbasedonARMisdesignedandthepI℃sentationofsystemprogramnowchartisgiVen．Theexpe“mentalresultproVedthattheultrasonicpowersystemcanrealizequickandaccuratef}equencytracking，andalsocanworkwellwitheonstantamplitudecontr01．Keywords：UltrasonicPower；ARM；Freque

5、ncyTracking随着新型材料的日益广泛使用，超声加工机床开行绕制，既可以减小涡流反应，也使结构紧凑，保证了始为人们所重视。传统的旋转超声机床通过电刷给压旋转加工机床的工艺要求。以ARM为核心控制芯电陶瓷换能器供电，存在转速低、维护不便等缺点。感片，可实现感应式超声电源的数字化控制，外围接口资应式旋转超声加工的电源通过电磁感应将电能传递到源丰富，性能价格比高。同时，该数字电源具有自动扫换能器。影响换能器工作的因素较多，谐振工作频率频功能，可灵活方便地用于各种频率的超声换能器。会发生变化，因此超声电源要有频率跟踪功能，保证换1超声电源频率跟踪的原理和方

6、法能器始终工作在谐振状态下。本文提出了一种采用罐型磁芯的高频变压器来传常用的频率跟踪方法按反馈信号的不同，分为电递能量的方案，突破了传统旋转超声电刷的局限[1]。反馈和声反馈两种，电反馈又可分为阻抗电桥法、电流高频旋转变压器的结构不但要保证能传递功率，还要反馈法、电压反馈法和锁相环法等㈨。由于压电陶瓷求能效高，结构牢固。高频变压器的绕组选用铜箔进换能器受工作环境的影响较大，尤其对温度比较敏感，[3]张永强，吴艳华，陈武柱，等．激光切割质量在线评价方法的研究第一作者：叶畅，女，1979年，研究生，讲师，研究[J]．中国激光，2006，33(11)：1581

7、—1584．方向为数控技术、激光切割，已发表论文5篇。[4]闰毓禾，钟敏霖．高功率激光加T及其应用[M]．天津：天津科学技(编辑余捷)(收稿日期：2012一03—21)术出版社，1994．[5]MukherjeeK，MazumderJ．Laserinmetallurgy[M]．chicago：Mecal—文章编号：12lOl2如果您想发表对本文的看法．请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。lu鞲icalSocietvofAIME，1981．$广东省科技厅粤港关键领域重点突破基金资助项目(2006A15lOl004)；广东省科技计划基金资助项目(20

8、078010400051)；广州市科技计划项目(一200922一D611)。鬃劈糌主题：祷种柚工技术l气鬲孬磊雨蕊丽百赢i鬲，运行一段时间后温度会上升，导致谐振频率随着温度具有一定的难度。上升而下降。图1为压电陶瓷换能器在不同温度下的模糊控制法不要求建立换能器的数学模型，根据速度／频率曲线，．s，和S：分别为温升前后的振幅一频率经验规则控制决策，保证换能器工作在最大功率处。曲线，∞。和∞：为对应的谐振频率。其优点是鲁棒性强，缺点是需要丰富经验才能建立好控制决策。2系统设计基于ARM的超声电源主要包括主电路及其驱动、控制回路和外围接口等。设计的旋转超声加工

9、的换能器的功率仅有几百瓦，综合考虑成本和技术，选用半桥结构的主回路；驱动电路采用