超声波电源智能频率跟踪系统应用研究-论文.pdf

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1、第48卷第3期电力电子技术V01．48．No．32014年3月PowerElectronicsMarch2014超声波电源智能频率跟踪系统应用研究李长有，贾明明，王文华(河南理工大学，机械与动力工程学院，河南焦作454003)摘要：传统超声加工电源不具备多频率段自动跟踪的特点，其在工作过程中存在频率跟踪精度过低的现象，而且传统超声波电源的结构决定其输出频率特性单一，无法驱动不同频率特性的超声波换能器。对此采用搜索电流最大值技术与基于数字信号处理器(DSP)TMS320F2812的软件锁相技术结合的复合频率跟踪策略．以直接数字式频率合成(DDS)芯片作为输

2、出频率源，实现自动查找换能器谐振频率及频率自动跟踪的功能，依据超声波换能器的反馈信息同步调节功率和阻抗匹配网络，动态响应不同特性的超声波换能器，维持恒振幅输出。给出具体实现方法，通过实验验证该方法的可行性和有效性。关键词：电源；频率跟踪；软件锁相；搜索电流最大值技术中图分类号：TN86文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)03—0035—04ResearchonIntelligenceFrequencyTrackingSystemApplicationofUltrasonicPowerSupplyLIChang—you，JIAMing-m

3、ing，WANGWen—hua(HenanPolytechnicUniversity，J／aozuo454003，China)Abstract：Theconventionalultrasonicmachiningpowersupplydoesnothavetheautomatictrackingofmultiplefre-quencybands，aswellasthephenomenaoflowfrequencytrackingaccuracyexistsinthework，alsobecauseoftheconventionalultrasonicpo

4、werstructuredeterminessin~eoftheoutputfrequencycharacteristic，leadtoitcannotdrivetheultrasonictransducerofdiferentfrequencycharacteristics．Therefore，withthestrategyofcombiningacom—positefrequencytrackingwhichissearchmaximumcurrenttechnologyandbasedondigitalsignalprocessor(DSP)TMS

5、320F2812softwarelock—intechnique，withdirectdigitalfrequencysynthesis(DDS)chipastheoutputfrequencysourcetoachieveautomaticallyfindtheresonantfrequencyofthetransducerandfrequencyautomatictrackingfunc-tion，basedthefeedbackofultrasonictransducersynchronousregulatorpowerandimpedancema

6、tchingnetworktody-namicresponsediferentcharacteristicsofultrasonictransducer，SOaddtomaintainconstantamplitudeoutput．Aspe—cificstrategyisgiventoverifythefeasibilityandefectivenessofthemethod．Keywords：powersupply；frequencytracking；softwarephase-locked；searchm~imumcurenttechnologyFo

7、undationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50975080)；TheScienceandTechnologyResearchKeyProjectofEducationDepartmentinHenanProvince(No．14A460002)1引言同谐振频段的超声波换能器无法被其他超声波电源驱动并锁频，也无法实现宽频域内的频率跟踪。在超声波电源的实际应用中。由于超声波换随着科研机构对超声波换能器多模态、多频段特性能器发热及负载变化等因素的影响。使得超声波展

8、开研究，超声波电源多频段自动跟踪概念的提出换能器的谐振频率发生漂移，导致声学系统