本文關(guān)鍵詞：基于STM32的雙超聲壓縮系統(tǒng)電源研制及實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：能源是人類活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ),隨著工業(yè)化進程的加快,中國對能源消費的需求越來越大,50%以上的消耗量依賴進口,使得中國能源安全問題尤為凸顯。新能源和可再生能源產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展空間巨大。在可再生能源生產(chǎn)中,生物質(zhì)能占有很大的比重。纖維素燃料(cellulosic biofuels)是最具前景的生物燃料之一,可以利用豐富的農(nóng)作物秸稈、林業(yè)加工廢料、廢紙、城市垃圾等纖維素生物質(zhì)(cellulosic biomass)制造出來。研究表明,超聲壓縮制備生物質(zhì)較之傳統(tǒng)方法,能大幅提高生物質(zhì)密度、強度、抗沖擊性、預(yù)處理效率,且降低了成本。顯然,在整個超聲壓縮纖維素生物質(zhì)的過程中,超聲波電源是影響生物質(zhì)壓縮效果的重要因素之一。因此,本文結(jié)合性能優(yōu)良的STM32單片機和DDS芯片AD9850,設(shè)計了一臺數(shù)字化超聲電源,最大程度上簡化電源的電路結(jié)構(gòu),提高超聲電源的穩(wěn)定性、可靠性。首先,根據(jù)超聲電源的功能要求對電源作了總體方案的設(shè)計。分析確定了適合本超聲波電源的控制器件、逆變器形式及PWM控制方案。最終確定了以STM32為控制核心的總體方案。其次,根據(jù)總體方案的設(shè)計,對超聲波電源的硬件系統(tǒng)進行了設(shè)計。包括整流濾波電路、BUCK斬波電路、逆變電路、反饋電路、驅(qū)動電路并設(shè)計制作了高頻變壓器。再次,設(shè)計了基于STM32的超聲電源控制系統(tǒng)。包括STM32最小系統(tǒng)、DDS模塊、死區(qū)控制模塊、相位檢測模塊及過流過熱保護模塊,以及相應(yīng)的程序設(shè)計。最后,完成了超聲電源PCB板的繪制、打樣、焊接、調(diào)試,并使用本文研制的超聲電源,在實驗室研制的雙超聲壓縮機床上進行了實驗研究。實驗結(jié)果表明：各工藝參數(shù)對壓塊密度的影響程度由大到小為：預(yù)壓力、含水率、壓縮時間,能獲得最大壓塊密度的工藝參數(shù)為：預(yù)壓力為0.4MPa、壓縮時間為60s、含水率為5%；各工藝參數(shù)對質(zhì)量損失率的影響程度由大到小為：含水率、預(yù)壓力、壓縮時間,能獲得最小質(zhì)量損失率的工藝參數(shù)為：預(yù)壓力為0.3MPa、壓縮時間為90s、含水率為15%。
【關(guān)鍵詞】：超聲壓縮 超聲波電源 頻率自動跟蹤 STM32 DDS
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB559;TN86
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• Contents11-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 課題研究背景及意義14-16
• 1.1.1 課題研究背景14-15
• 1.1.2 課題研究的意義15-16
• 1.2 超聲電源的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢16-18
• 1.3 課題研究概況18-20
• 1.3.1 課題來源18
• 1.3.2 課題研內(nèi)容18-20
• 第二章 超聲電源的總體設(shè)方案設(shè)計20-28
• 2.1 超聲電源的原理20
• 2.2 整流濾波電路20-21
• 2.3 逆變電路21-24
• 2.4 PWM控制方案的選擇24
• 2.5 超聲電源的總體方案24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第三章 超聲電源的主電路設(shè)計計算28-42
• 3.1 整流濾波電路28-29
• 3.2 BUCK斬波電路29-31
• 3.3 驅(qū)動電路31-33
• 3.4 逆變電路及吸收電路33-35
• 3.5 高頻變壓器的設(shè)計35-39
• 3.6 匹配電路39-41
• 3.6.1 調(diào)諧匹配39-40
• 3.6.2 阻抗匹配40-41
• 3.7 本章小結(jié)41-42
• 第四章 超聲電源的控制電路設(shè)計42-60
• 4.1 STM32芯片介紹及其外圍電路42
• 4.1.1 STM32芯片介紹42
• 4.2 STM32外圍電路42-49
• 4.2.1 STM32最小系統(tǒng)42-44
• 4.2.2 輔助電源44-45
• 4.2.3 程序下載及仿真接口45-46
• 4.2.4 按鍵接口46-47
• 4.2.5 TFT液晶接口47-49
• 4.3 DDS技術(shù)及芯片AD9850應(yīng)用電路49-52
• 4.4 死區(qū)形成電路52-54
• 4.5 采樣電路54
• 4.6 相位檢測電路54-56
• 4.7 電流真有效值采樣電路56-57
• 4.8 過流及過熱保護電路57-58
• 4.9 本章小結(jié)58-60
• 第五章 控制系統(tǒng)程序設(shè)計60-72
• 5.1 開發(fā)工具60-62
• 5.1.1 軟件環(huán)境60-61
• 5.1.2 調(diào)試工具61-62
• 5.2 程序設(shè)計62-71
• 5.2.1 初始化62-64
• 5.2.2 AD9850的控制程序64-68
• 5.2.3 電流真有效值A(chǔ)D采樣68-69
• 5.2.4 PWM輸入捕捉鑒相信號69-70
• 5.2.5 頻率跟蹤70-71
• 5.3 本章小結(jié)71-72
• 第六章 實驗驗證及分析72-80
• 6.1 壓縮裝置72-73
• 6.2 電源實驗73-74
• 6.3 雙超聲壓縮實驗74-78
• 6.3.1 含水率對生物質(zhì)壓塊密度的影響74-76
• 6.3.2 含水率對生物質(zhì)壓塊的抗跌碎性能的影響76
• 6.3.3 正交實驗76-78
• 6.4 本章小結(jié)78-80
• 結(jié)論與展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文86-88
• 致謝8

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 羅一嗚;陳農(nóng)安;李開國;錢福根;;一種新型電泳電源[J];生物化學(xué)與生物物理進展;1981年06期

2 吳俊;電源功率與效率問題的討論[J];物理教師;2004年01期

3 王寧會,吳彥;特種靜電電源及其應(yīng)用[J];物理;1998年11期

4 張木望;張建中;陶玉輝;;UPS電源在氣象部門的安全使用與維護[J];湖北氣象;2006年02期

5 王淮彬;丁懷東;;UPS電源在電力系統(tǒng)運行安全中的保障作用[J];中國西部科技;2008年22期

6 楊學(xué)會,胡晉陽;巧修ALOK ASSD-250B超5V電源組件[J];醫(yī)療裝備;2000年01期

7 馮麗娟;聶建華;沈建國;;基于STM32的大功率超聲電源的研究[J];聲學(xué)技術(shù);2012年05期

8 董成富,古中道,原振東;Si(Li)探測器漂移電源[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);1998年01期

9 謝菊芳;壓電變壓器霓虹燈電源的研制[J];湖北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);1994年03期

10 潘麟章,張惠平,葉士t

本文編號：322449