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    超声铸造铸件电源采用PID的研究

    类别:行业动态   发布时间:2020-03-17 15:42:24   浏览:

      1超声铸造铸件电源概述

      超声波电源是整体装置中的重要部分之一,电源为换能器供给安稳的功率使变幅杆实现等幅振动,将能量传入铝熔体中。

      2电源总体结构

      针对负载参数改变较大的状况,将功率调理和频率调理分开操控是杰出的解决办法,这样可以避免调理一个参数的同时另一参数也发作改变,同时也降低了操控难度。因此,直流侧调功,逆变器调频是较好的选择,斩波调功对电网的谐波搅扰小,功率因数高,所以选用不控整流加buck斩波器调功,全桥逆变器调频的方法。

      3功率操控方法

      因为采用了频率盯梢技能,使负载总是作业在谐振点或许在谐振点附近,即负载等效为纯电阻性负载,只需改变buck变换器的输出电压即可调理电源输出有功功率。对buck变换器树立交流小信号模型进行分析,可近似看作一个二阶体系,代入电路元件参数后得到体系的闭环传函。

      关于一个安稳的二阶体系来说,其单位阶约呼应的差错曲线如图2所示。假设e(k),e(k-1)和e(k-2)别离表明当时,前一个和前两个采样时间的差错值,(1)ekekek=,(1)(1)(2)ekekek=,αβ,别离为按捺系数和放大系数,01α<<,1β>,A,B为差错边界,0<a<b,为很小的正实数。按照差错改变的特征,将差错分为以下几种状况:< p="">

      (1)当0ekek>时,差错在向绝对值增大的方向改变,对应图2中阴影部分区间,或差错为常值不发作改变。假如ekB>,阐明差错的绝对值很大,应该让操控器的输出最大,使差错的绝对值以最快的速度减小。假如ekA>,阐明差错比较大,应该由操控器施行较强的操控作用,操控器的输出用增量式PID操控可表明为:{<(1)><2(1)(2)>}pidukkekekkekkekekekβ=+++(1)

      假如ekA<,阐明差错的绝对值尽管仍在增大,但差错自身并不大,由操控器施行一般的操控作用即可,操控器的输出为:<(1)><2(1)(2)>pidukkekekkekkekekek=+++(2)

      (2)当0ekek<时,(1)0ekek>时,差错在向绝对值减小的方向改变,对应空白部分区间,或许此刻,体系已达到平衡状态,操控器的输出坚持不变;(1)0ekek<时,阐明此刻差错处于极值点,假如差错的绝对值比较大,即ekA>,由操控器施行较强的操控作用,输出为:pukkekβ=(3)假如差错的绝对值比较小,即ekA<,由操控器施行较弱的操控作用,输出为:pukkekα=(4)

      (3)当时,阐明此刻差错的绝对值很小,操控器参加积分作用,以减少稳态差错,输出为:<(1)>piukkekekkek=+(5)

      简而言之,在差错绝对值向增大的方向改变时,依据差错的大小来施行强或许弱的操控作用,在差错绝对值向减小的方向改变时,采取坚持等候的办法。

      4结语

      由仿真成果可知,单位阶跃呼应曲线尽管仍有细微的颤动,但较之图2中操控器参加之前的作用,已经有了明显的改善,最大差错操控在8%以内,在7s的时间参加0.5的输入搅扰今后,输出仍然坚持安稳,具有必定的鲁棒性,证明这种操控方法的设计及参数选择是有用的。操控器的P,I,D参数以及选取的差错边界,放大系数,按捺系数等参数对终究作用的影响很大,这些参数进一步优化之后可以得到更好的操控作用,在实践应用调试中,应该依据现场的操控作用做出相应的调整。


     

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