基于DSP的高壓端束流控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、束流控制系統(tǒng)是電子束加工設(shè)備的核心,束流品質(zhì)的好壞直接影響到電子束加工質(zhì)量。隨著電子束加工技術(shù)越來(lái)越成熟,目前廣泛應(yīng)用的有電子束焊接、電子束熔煉、電子束打孔、電子束快速成型等。新的加工工藝對(duì)電子束束流控制有了更高的要求,即在加工時(shí)要實(shí)現(xiàn)對(duì)電子束流的快速控制。以三極電子槍來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的束流控制方式由于調(diào)整偏壓輸入后要經(jīng)過(guò)升壓變壓器、整流濾波等‘慣性’環(huán)節(jié),束流動(dòng)作有一定延時(shí)。為了滿足電子束快速成型工藝需求,論文提出了高壓端束流控制方法,即在

2、高壓端直接調(diào)整電子槍柵極的偏壓,跳過(guò)‘慣性’環(huán)節(jié),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)電子束束流的快速、精準(zhǔn)控制。
　　論文設(shè)計(jì)了偏壓發(fā)射板調(diào)整控制信號(hào)并驅(qū)動(dòng)光纖發(fā)射器;設(shè)計(jì)電子管偏壓板接收控制信號(hào)調(diào)整電子管的導(dǎo)通來(lái)實(shí)現(xiàn)加在電子槍柵極電壓的變化;利用光纖通信實(shí)現(xiàn)高壓和低壓隔離,同時(shí)保證信號(hào)無(wú)延時(shí)傳輸;利用高壓電子管實(shí)現(xiàn)對(duì)柵極電壓的調(diào)整。電子管偏壓板置于高壓油箱中,為了減少高壓電場(chǎng)、磁場(chǎng)等復(fù)雜環(huán)境對(duì)控制信號(hào)的影響,設(shè)計(jì)了差分放大電路提高控制板子的穩(wěn)定性;為解

3、決高壓放電對(duì)束流控制板的影響,在設(shè)計(jì)的高壓電源主電路結(jié)構(gòu)中加入兩級(jí)避雷器,在高壓輸出端接扼流電感和續(xù)流二極管,以此實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)壓、過(guò)流保護(hù)。以TMS320F2812為控制主芯片,加上A/D、D/A轉(zhuǎn)換模塊等實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)束流、高壓、燈絲電流、過(guò)壓、過(guò)流等信號(hào)的采樣分析計(jì)算,采用積分分離數(shù)字PID控制算法。
　　在Matlab中對(duì)積分分離PID控制算法進(jìn)行仿真,和普通PID控制算法相比,能達(dá)到更好的控制效果;利用Saber軟件對(duì)硬件電路