一种激光切割机驱动电源控制系统设计

《一种激光切割机驱动电源控制系统设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第1O期组合机床与自动化加工技术N0．102012年10月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueoct．2012文章编号：1001—2265(2012)l0—0069—05一种激光切割机驱动电源控制系统设计姜字，张承瑞，张金泽(山东大学机械工程学院，济南250061)摘要：提出了一种新的激光切割机的电源控制系统设计方案，该方案融入了FPGA技术，采用意法半导体公司的ARM为控制核心，优化了电路设计，增强系统整体的可靠性，从而实现了高稳定度的激光切割机电源驱动控制。采用MAT

2、LAB对参数限制条件进行拟合。简化了ARM程序。通过巴特沃斯型低通滤器对ARM输出的电压进行滤波，更好地抑制高频信号干扰，提高系统的精度。利用旋转编码器实现对参数的输入、液晶屏的显示以及整机的控制，操作简便。实际应用表明，电源控制系统具有智能化程度高、抗干扰能力强、精度高、运行稳定、操作方便、人机界面友好等优点。关键词：ARM；FPGA；MATLAB；激光切割机；巴特沃斯型低通滤器中图分类号：TP273文献标识码：ADevelopmentofaPowerSupplyControlSystemforLaserCuttingMachine

3、JIANGYu。ZHANGCheng．rui，ZHANGJin-ze(SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，China)Abstract：AnewpowersupplycontrolsystemforLaserCuttingMachinethatcombinesFPGAtechnolo—gYwithhigh—performancesingle—chipmicrocomputer(STMicroelectronics)ARMascontrollingce

4、nterispresented．Italsooptimizesthecircuitdesignandincreasesthereliabilityofallsystem．TheapplicationofMATLABtofittheconstraintconditionsofparameterssimplifiesthedesignedprogramsintheARM．TheOUtputvoltagesignaloftheARMisfilteredbyalow—passButterworthfilter．whichrestrainsth

5、ehighfrequencyinterferenceandimprovesthesystemprecision．Thesystemisfeaturedwithasimplerotaryen·codersforparametersinputandthedisplayoftheLCD．Thepracticalapplicationsshowthatthepowersupplycontrolsystemismoreintelligent，capableofanti-interference，precise，stable，friendlyan

6、dcon-venienttocontro1．Keywords：ARM；FPGA；MATLAB；lasercuttingmachine；low—passbutterworthfilter放电灯，利用贮存的电能或化学能，在极短时间内发0引言生高强度闪光的氙灯。脉冲氙灯选择优质滤紫外线激光是20世纪60年代的出现的新光源。由于激石英管作为灯管材料，以高质密度电极为氙灯的电光具有方向性好、亮度高、单色性好、相干性好等特极，具有负载能力强，泵浦效率高，激光光束质量好，点，在远距离通讯、激光雷达、数字信号的存储和恢寿命长等特点。复、激光测距、医学

7、诊断、激光切割、激光焊接等方面目前氙灯的驱动电源大多采用模拟技术实现，都有广泛的应用⋯。但激光器对工作条件要求苛参考文献[2．3]提出了基于PLC和传统的工频变压刻，在不适当的工作或存放条件下，会造成性能的急器的方式，它增大了滤波电容和大功率限流电阻，增剧恶化乃至失效。所以，使激光器品质更加优良的，大了电路的体积，也容易因干扰而产生误操作，当电性能更加可靠的驱动电源研制势在必行。新型的驱网电压波动比较大时，也会使氙灯工作不正常。参动电源除具备常规驱动器的功能外，还应该使输出考文献[4]是基于DSP和CPLD的方式实现对脉冲电流更稳定，

8、对激光器进行更加可靠、有效地保护。氙灯电流的实时采集，利用外部A／D芯片采集输入在激光切割机中广泛使用的是脉冲氙灯，它是波形，通过CPLD实现对A／D芯片信号的控制，DSP一种充有氙气，以脉冲放电方式输出脉冲光的气体用于