本文章主要研究IGBT超音頻感應(yīng)加熱電源的控制方式。首先簡要的介紹感應(yīng)加熱的基本原理和工作特點(diǎn)。經(jīng)過對串聯(lián)諧振，并聯(lián)諧振以及其他諧振形式的感應(yīng)加熱電源的分析和比較，提出選用串聯(lián)諧振式負(fù)載回路，以IGBT構(gòu)成逆變器的整體方案。然后對常用的鎖相環(huán)控制方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析，并且指出其控制上存在的缺陷。通過對感應(yīng)加熱負(fù)載的分析，據(jù)頂在保留鎖相環(huán)的前提下，引入新穎的模糊神經(jīng)控制技術(shù)對其加以改進(jìn)。通過仿真研究對采用各種控制算法的控制效果進(jìn)行了分析和比較。仿真理論結(jié)果從理論上很好的驗(yàn)證了該方法的合理性，在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并制作出以鎖相環(huán)74HC4046為主，單片機(jī)80C196KC為輔的只能型逆變器控制電路和保護(hù)電路，此外對IGBT瞬間保護(hù)問題進(jìn)行了較為深入的研究。最后對控制器進(jìn)行加熱試驗(yàn)證明其性能良好，論文的最后，給出了電源個(gè)部分的實(shí)拍波形。

概述超音頻感應(yīng)加熱電源基本原理：感應(yīng)加熱是利用電磁感應(yīng)的運(yùn)力將電能轉(zhuǎn)變成熱能。

感應(yīng)加熱設(shè)備中存在三種不同的物理效應(yīng)：

1、肌膚效應(yīng)：當(dāng)交流電通過導(dǎo)體時(shí)，沿導(dǎo)體截面上的電流分布是不均勻的，較大的電流密度出現(xiàn)在導(dǎo)體表面層。

2、鄰近效應(yīng):當(dāng)兩根通有交流電的導(dǎo)體靠的很近是，在像話影響下，兩導(dǎo)體中的電流要做重新分布。

3、圓圈效應(yīng)：當(dāng)交流電通過圓環(huán)線圈時(shí)，最大電流密度出現(xiàn)的線圈導(dǎo)體的內(nèi)側(cè)。

感應(yīng)加熱的最大特點(diǎn)是將工件直接加熱，其優(yōu)點(diǎn)是工人勞動條件好，工件加熱速度快，溫度容易控制，即熱過程中不會混入雜質(zhì)及金屬燒損少等，因此應(yīng)用日益廣泛。目前主要應(yīng)用在淬火，透熱，熔煉，釬焊和燒結(jié)等場合。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊自適應(yīng)控制是模糊控制學(xué)科體系中的一根重要支柱，也是當(dāng)前的研究重點(diǎn)。經(jīng)歷了二十多年的發(fā)揮在那悶在這一領(lǐng)域已去的了豐碩的成果，尤其在引入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)方法以后，基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模糊自適應(yīng)控制新方法層出不窮，成為隱忍矚目的研究熱點(diǎn)，從其顯示方式來看，可以分為間接法個(gè)直接法兩種，間接法先辨識被控對象的模糊模型，在根據(jù)模糊模型來調(diào)整模糊控制器的設(shè)計(jì)參數(shù)：而直接發(fā)是根據(jù)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)直接調(diào)整模數(shù)控制器的設(shè)計(jì)參數(shù)。從學(xué)習(xí)方法看，有BP,TBP,DCL,RL,GA等等。目前的研究成果大多是提出模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型和，歐虎自適應(yīng)控制方法，在學(xué)習(xí)方法的快遞性和收斂性，模糊自適應(yīng)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和最優(yōu)性等方面還有待深入的理論研究，而且實(shí)際應(yīng)用也很少。

采用常規(guī)PLL控制固然可使四通輸出相位幾乎與參考輸入相位完全一致，即使逆變器工作在諧振或準(zhǔn)諧振狀態(tài)。但是必須指出的是，有相當(dāng)多的PLL跟蹤系統(tǒng)都存在著一下不足。1.PLL的過度時(shí)間長，環(huán)路進(jìn)入鎖定狀態(tài)需要很長的捕獲時(shí)間和同步時(shí)間。2.突然加負(fù)載時(shí)，電路容易失鎖。3.設(shè)備啟動成功率低。

針對以上所述情況，經(jīng)過認(rèn)真的分析，加入模糊神經(jīng)控制器，改善系統(tǒng)的控制性能，簡稱FNPLL。

模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)雖然也是局部逼近網(wǎng)絡(luò)，但是他是按照模糊系統(tǒng)模型建立的，網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)結(jié)點(diǎn)和多有參數(shù)君友明顯的物流意義，因此這些參數(shù)的初值可以根據(jù)系統(tǒng)的模糊或定性的只是來加熱確定，然后利用上述的學(xué)習(xí)算法可以很快熟練到要求的輸入輸出關(guān)系，這是模糊申幾個(gè)網(wǎng)絡(luò)比前面單純的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的有點(diǎn)所在。同時(shí)由于它具有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，因而參數(shù)的學(xué)習(xí)和調(diào)整比較容易們這是它比單純的模糊邏輯系統(tǒng)的有點(diǎn)所在，模糊神經(jīng)控制具有以下特點(diǎn)：

（1）可以直接從經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)中獲取知識，自動建立模糊規(guī)則或隸屬函數(shù)。

（2）不用查表，節(jié)省內(nèi)存，只需通過在線計(jì)算，便可得到控制器輸出。

（3）具有較強(qiáng)的使用能力和聯(lián)想能力悶在實(shí)時(shí)控制中對于未出現(xiàn)過的樣本，模糊神經(jīng)控制器可通過記憶，聯(lián)想產(chǎn)生合適的輸出量對系統(tǒng)進(jìn)行控制。