基于FPGA双超声振子频率跟踪技术的研究.pdfVIP

设计 ·研 究 《电加工与模具~2015年第6期 基于FPGA双超声振子频率跟踪技术的研究 杨 军，郭钟宁，姚 震 ，温凯林 (广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006) 摘要：为解决传统单超声、无超声生物质压缩技术的不足，提出了利用单个超声电源同时驱动 两个超声振子的新方法，即双超声同步压缩生物质技术。结合单超声振子谐振特性，在分析双超声 振子谐振特性的基础上，得 出双超声振子并联后的谐振特性可等效为单超声振子的谐振特性。采 用基于FPGA的最大电流法和相位差法相结合的方法实现频率 自动跟踪功能，设计 了电压 电流相 位采样 电路和电流大小采样 电路。通过双超声同步压缩生物质实验 ，验证 了该频率跟踪方式的有 效 性 。 关键词：双超声振子 ；频率跟踪 ；FPGA 中图分类号 ：TG663 文献标识码 ：A 文章编号 ：1009—279X(2015)06—0041—04 StudyonDual—-UltrasonicVibratorFrequencyTrackingTechnologyBasedonFPGA YangJun，GuoZhongning，YaoZhen，WenKailing (SchoolofElectro—mechanicalEngineering，GuangdongUniversityof Technology，Guangzhou510006，China) Abstract：Inordertosolvethedisadvantagesofthetechnoloyg oftraditionalsingleultrasonicand non—ultrasonic vibration-assisted pelletizingofbiomass，a new method ofdual-ultrasonicvibrator drivenbyasinglepowersupplyispresented，which isnameddual—uhrasonic’synchronousvibration- assisted pelletizing ofbiomasstechnoloyg ．Through the analysisoftheresonance characteristicsof dual -ultrasonic vibratorcompared with thatofsingleultrasonic vibrator，it isconcluded thatthe characteristicsofdual-ultrasonicvibratorcanbeequivalenttothechraacteristicsofsingleultrasonic vibrator．Thecompoundautomaticfrequencytrackingmethodofcombiningthemaximum currentand thedifferenceofcurrentandvoltagephasebasedon FPGA isrealized．Voltageandeurrentphase sampling circuitand currentsampling circuitwere designed．The effectivenessofthe compound ~equencytrackingmethodisverifiedbytheexperimentofdual-ultrasonicsynchronousvibration—— assistedpelletizingofbiomass． Keywords：dualultrasonicvibrator；frequencytracking；FPGA 传统的生物质压缩技术主要有螺杆挤压成形、 致及碳化现象严重等 问题，故本文采用双超声同步 活塞冲压成形和压辊式成形等，且各 自都有 明显的