【摘要】：對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求的提高使得無(wú)損檢測(cè)日漸重要,基于紅外熱成像的無(wú)損檢測(cè)方法已成為研究熱點(diǎn)。紅外熱成像檢測(cè)時(shí)要求激勵(lì)電源加熱時(shí)間較短,需更換不同材料負(fù)載,負(fù)載電感、電阻參數(shù)可能變化較大,導(dǎo)致負(fù)載固有諧振頻率會(huì)發(fā)生變化。常規(guī)使用頻率跟蹤來(lái)實(shí)現(xiàn)激勵(lì)電源的最大化功率輸出,但是在高頻或頻率變化較大時(shí),尤其電源啟動(dòng)時(shí),有可能跟蹤速度較慢甚至跟蹤不上,存在跟蹤范圍窄,適應(yīng)性差的缺點(diǎn)。本論文以電源控制器為主要研究對(duì)象,研究在可變負(fù)載情況下的頻率跟蹤效果,解決了電源啟動(dòng)慢,跟蹤差的問題。同時(shí)簡(jiǎn)單的論述了電源控制器的應(yīng)用,分析了基于感應(yīng)加熱和磁滯損耗兩種加熱形式的紅外熱成像缺陷檢測(cè)效果。主要的研究?jī)?nèi)容有:(1)基于傳統(tǒng)的模擬鎖相環(huán)原理設(shè)計(jì)了改進(jìn)型的數(shù)字鎖相環(huán)結(jié)構(gòu),簡(jiǎn)要敘述了其工作原理和性能,并建立了其數(shù)學(xué)模型。對(duì)鎖相功能實(shí)行了仿真驗(yàn)證,為后續(xù)電路設(shè)計(jì)建立了理論依據(jù)。(2)根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行了電源控制器硬件電路的設(shè)計(jì)和制作,主要分為電源電路設(shè)計(jì)、主控電路設(shè)計(jì)、相位檢測(cè)電路設(shè)計(jì)。由于A/D轉(zhuǎn)化結(jié)果誤差較大,設(shè)計(jì)了A/D校正算法提高精度到2%之內(nèi)。針對(duì)電源啟動(dòng)快速、輸出穩(wěn)定的需求,設(shè)計(jì)了結(jié)合二分法與PI的頻率跟蹤算法,并且編寫了整機(jī)程序。(3)搭建了整機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái),驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的電源控制器在不同負(fù)載情況下的負(fù)載特性和頻率跟蹤性能,使電源啟動(dòng)時(shí)間控制在10ms左右,輸出頻率穩(wěn)定度在200Hz以內(nèi)。
[Abstract]:Non-destructive testing (NDT) is becoming more and more important due to the improvement of product quality. Nondestructive testing (NDT) based on infrared thermal imaging (IR) has become a hot research topic. In infrared thermal imaging testing, the heating time of excitation power supply is short, and the load inductance and resistance parameters may vary greatly, which results in the change of inherent resonance frequency of load. Frequency tracking is usually used to maximize the power output of the power supply. However, when the frequency changes greatly, especially when the power source starts up, the tracking speed may be slow or not, and the tracking range is narrow. The disadvantage of poor adaptability. In this paper, the power controller is taken as the main research object, the frequency tracking effect under variable load is studied, and the problems of slow starting and poor tracking of power supply are solved. At the same time, the application of power supply controller is briefly discussed, and the effect of infrared thermal imaging defect detection based on induction heating and hysteresis loss is analyzed. The main research contents are as follows: (1) based on the traditional analog phase-locked loop, an improved digital phase-locked loop structure is designed, its working principle and performance are briefly described, and its mathematical model is established. The function of phase lock is verified by simulation, and the theoretical basis for the subsequent circuit design is established. (2) the hardware circuit of the power supply controller is designed and manufactured according to the system requirements, which is mainly divided into the design of the power circuit, the design of the main control circuit, and the design of the main control circuit. Phase detection circuit design. Because the error of A- / D conversion is large, the accuracy of A- / D correction algorithm is improved to less than 2%. A frequency tracking algorithm combining dichotomy with PI is designed to meet the requirements of fast start and stable output of power supply. (3) A whole machine experiment platform is built. The load characteristics and frequency tracking performance of the designed power controller under different load conditions are verified. The starting time of the power supply is controlled around 10ms and the output frequency stability is within 200Hz.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN86

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本文編號(hào)：2251837