零压启动中频感应加热电源控制方法的研究

摘要

中频感应加热电源作为新型加热设备有着广泛的应用，本文设计全新的数字化感应加热电源及其控制系统的模型、选择合理的智能控制策略以提高设备的使用效率，增强系统的稳定性。
　　数字式中频感应加热电源的设计是采用晶闸管作为开关器件，整个系统由整流环节、滤波环节、并联谐振式逆变环节组成。控制系统通过调节三相全控整流电路逆变触发角实现系统功率调节，温度控制算法采用基于三次B样条的模糊控制拟合算法，共同组成控制系统的核心环节。
　　本文完成硬件电路与软件编程的设计和实现。负载的温度控制是中频感应加热电源最重要的控制环节，由于中频感应加热电源系统模型的复杂性以及实际生产过程中负载端引入的干扰因素等，使得传统的PID算法难以达到对系统温度控制的精确性以及抗干扰性的要求。模糊控制是基于人类的经验或知识，建立控制规则表，而不需要建立被控系统的精确数学模型，尤其适合于非线性复杂系统的控制。但模糊控制也存在着一些不足，如：有单纯的模糊控制存在稳态控制误差等，为此本文采用了基于三次B样条的模糊控制拟合算法控制方案。仿真结果表明，与传统的模糊控制算法比较，此种改进后的插值模糊控制算法不仅具有良好的动态特性，而且能有效消除系统稳态误差,提高模糊控制器的控制精度，增强系统的抗干扰能力。

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第一章 绪言

1.1 感应加热的概况

1.2 国外感应加热电源的发展现状

1.3 感应加热电源技术的发展趋势

1.4 本文研究的内容

第二章 中频感应加热电源的结构原理及方案分析

2-1 感应加热的基本原理

2-2 逆变电路结构与原理

2-3 中频感应加热电源的总体方案设计

第三章 中频感应加热电源的主电路结构分析

3.1 整流电路分析

3-2 逆变电路分析

3-3 并联谐振逆变电路的特点

3-4 中频感应加热电源启动电路的设计与分析

第四章 中频感应加热电源控制电路

4-1 PC/104嵌入式主板

4-2温度信号采集电路

4-3 中频电压信号采集电路

4-4 脉冲形成电路

4-5 电源装置的保护电路

第五章 基于三次均匀B样条的模糊控制

5-1 控制系统结构

5-2 温度控制器的设计

5-3 三次均匀B样条曲线拟合方法

5-4系统建模及三次 样条曲线拟合算法的仿真B

5-5 基于BP神经网络的模糊控制

第六章 全文总结和工作展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间所取得的相关科研成果