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储签名:缸业翩签名垂照嗍一年上月Ⅱ日作者签名:釜。‘辍辉隆W槿原创性声明学位论文版权使用授权书本人声明,所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了论文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》,并通过网络向社会公众提供信息服务。日期:
摘要铝合金超声波铸造是一项无污染,高效率且极具发展潜力的新型技术。超声波电源是超声铸造系统中的关键部分,其性能好坏直接影响到铝合金加工的质量。由于超声换能器是一种容性负载,并且其内部动态参数会受铸造工况或工具头磨损等因素的影响而发生变化,致使换能器的谐振频率发生漂移,谐振系统失谐,因此,必须对超声换能器进行合理的动态阻抗匹配才能使其在最佳谐振状态下工作。本文重点对超声波铸造电源中的动态匹配网络及其控制算法进行研究。根据铝合金超声铸造试验所需电源的性能要求,从易于实现、工作稳定的角度出发,确定采用单相二极管不控整流、半桥逆变和高频变压器有级调功的主电路拓扑结构。通过分析压电换能器的谐振频率特性,确定将串联谐振频率作为系统的工作频率。经过分析比较各匹配方案,选择采用匹配电容为固定值、匹配电感为调气隙式的可控电抗器的网络动态匹配方式,并给出了实现这一方案的电路原理及控制方法。采用神经网络对匹配电感量进行预测,利用变步长搜索电流最大值的方法使超声电源的输出频率实时跟踪换能器的谐振频率,将两智能算法相结合共同实现超声波铸造电源的动态匹配功能。利用对神经网络的预测过程及电源系统进行了仿真研究,结果表明网络能够对匹配电感量进行比较精确的预测,本文采取的动态匹配算法是有效的,符合设计预期。论文所做工作对超声铸造电源的研制具有重要参考价值。关键词铝合金超声铸造,超声波电源,动态匹配,可控电抗器,神经网络
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