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基于遗传算法的铝板带铸轧超声波电源研究  
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【英文题名】 Study of Ultrasonic Power Supply Based on Genetic Algorithm for Al Casting-Rolling
【作者】 马孟喜;
【导师】 李中华;
【学位授予单位】 中南大学;
【学科专业名称】 控制科学与工程
【学位年度】 2011
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 中南大学
【网络出版投稿时间】 2011-10-17
【基金】 973计划;
【关键词】 超声波铸轧; 超声波电源; 遗传算法; 频率自动跟踪; 比例积分数字锁相环;
【英文关键词】 ultrasound cast-rolling; power ultrasound; genetic algorithm; automatic frequency tracking; PI digital phase-locked loop;
【中文摘要】 鉴于铝板材料在国民经济生活中的重要地位,铝板生产的质量和效率成为十分突出的普遍问题。在铝板带铸轧生产过程中施加超声处理,改善了成分偏析,细化了铝金属晶粒度,产品质量大大提高。超声波电源是超声铸轧中超声加工技术的关键部分,其设计性能的好坏直接影响加工质量效果。 根据系统技术要求,通过比较分析,设计了超声波电源电路结构：整流电路采用二极管不可控整流桥、基于遗传算法的Buck斩波电路实现功率调节、利用半桥式逆变电路为压电换能器提供高频交流电。整个电源系统还包括频率自动跟踪、功率实时调节控制、压电换能器动态匹配等系统控制电路。 为了提高系统工作效率和可靠性、简化电路,采用DSP芯片作为主控芯片,设计了系统的控制驱动电路、采样电路、保护电路、人机接口电路等硬件部分,结合软件编程,实现模糊遗传算法的软件编程和比例积分数字锁相环频率自动跟踪,以及其它计算功能。 仿真结果表明：采用基于遗传算法调功方式加快了系统功率调节的速度,比例积分数字锁相环的加入实现了频率快速自动跟踪,保证了负载工作的最佳状态。
【英文摘要】 In view of aluminum material in the important position of national economic life, aluminum production quality and efficiency become very outstanding common problem. The ultrasonic leading in aluminum cast-rolling process can improve improve the ultrasonic composition segregation, detailed the aluminum metal crystallite size, and the quality of product is greatly improved. The ultrasonic power is the key parts of the ultrasonic machining technology, its design performance will have a direct impact on process...
【更新日期】 2011-12-01

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导师：李中华    导师单位：中南大学    学位授予单位：中南大学
[1] 曾理.电力变压器直流电阻测量仪的研究与设计[D]. 中南大学,2012
[2] 马孟喜.基于遗传算法的铝板带铸轧超声波电源研究[D]. 中南大学,2011
[3] 吴健.基于FPGA的PCI数据采集卡的研究与开发[D]. 中南大学,2008
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