基于ARM的數(shù)字化脈沖MIG焊逆變電源控制技術(shù)的研究.pdf

1、脈沖 MIG焊是一種高質(zhì)量的焊接方法，它利用周期性變化的脈沖電流控制熔滴過渡和熔池尺寸，從而改善了焊縫質(zhì)量。以往脈沖 MIG焊電源采用模擬電路控制，存在諸多缺點。數(shù)字化控制因具有控制靈活、控制精確和集成度高等優(yōu)點被廣泛關(guān)注。因此，本文以 ARM微處理器為控制核心，進(jìn)行了脈沖 MIG焊逆變電源控制技術(shù)的研究。
　　本文在分析了脈沖 MIG焊的熔滴過渡行為的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)總體控制方案，主要包括：選取全橋逆變主電路；采用通過給定送絲

2、速度選定電流、電壓預(yù)設(shè)值的一元化調(diào)節(jié)方式；采用定頻率調(diào)脈寬（ PWM）和 U-I模式，利用電流、電壓雙閉環(huán)控制法對焊接電流、電壓進(jìn)行實時調(diào)節(jié)；選取最優(yōu)控制理論中的開關(guān)控制（Bang-Bang控制）作為控制算法；設(shè)計了以ARM為基礎(chǔ)的脈沖M1G焊數(shù)字控制系統(tǒng)，包括硬件電路與軟件控制系統(tǒng)。其中，硬件電路部分設(shè)計了電流、電壓反饋電路、過流及過熱保護(hù)電路、顯示電路、直流穩(wěn)壓電源及通用陣列邏輯 GAL22V10內(nèi)部邏輯電路。利用 C語言開發(fā)了軟件

3、控制系統(tǒng)，編寫了時序控制程序、脈寬調(diào)制程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、中斷保護(hù)程序及控制算法程序。此外，在電路及程序的設(shè)計中采取了抗干擾措施。
　　進(jìn)行了控制系統(tǒng)的脫機調(diào)試與試焊實驗：將設(shè)計的硬件電路與軟件系統(tǒng)聯(lián)合進(jìn)行脫機調(diào)試，以檢測控制系統(tǒng)各路信號是否及時、準(zhǔn)確地響應(yīng)；利用現(xiàn)有設(shè)備搭建試驗平臺，進(jìn)行試焊實驗，通過對測得波形的分析脈沖 MIG焊接控制性能。實驗結(jié)果表明，控制系統(tǒng)產(chǎn)生的控制信號準(zhǔn)確，具有良好的動態(tài)響應(yīng)能力；可根據(jù)反饋電流、電壓