脈沖MIG焊數(shù)字化控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、脈沖MIG焊以其在很大的電流范圍內(nèi)獲得射滴過(guò)渡，軸向性好，飛濺小，適于全位置焊接，焊縫成形美觀的優(yōu)點(diǎn)，大大促進(jìn)了高質(zhì)量、高效率焊接工藝的發(fā)展，然而傳統(tǒng)的模擬控制方式存在著種種弊端限制了脈沖MIG焊的進(jìn)一步發(fā)展。本文針對(duì)脈沖MIG焊進(jìn)行了深入的研究，在系統(tǒng)仿真的基礎(chǔ)上，結(jié)合MCU(單片機(jī))+DSP(數(shù)字信號(hào)處理器)雙機(jī)系統(tǒng)，提出了脈沖MIG焊的全數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 研究了脈沖MIG焊的不同熔滴過(guò)渡形式，其中“一脈一滴”過(guò)渡由于焊

2、縫成形好，工藝過(guò)程穩(wěn)定，應(yīng)為首選過(guò)渡形式。針對(duì)脈沖MIG焊控制需要，采用變參數(shù)數(shù)字PI調(diào)節(jié)，即根據(jù)工藝需要設(shè)計(jì)不同的基值電流、峰值電流控制器參數(shù)，對(duì)脈沖電流波形控制，實(shí)現(xiàn)了對(duì)脈沖上升沿和下降沿的分別、獨(dú)立調(diào)節(jié)，同時(shí)很好的保證了基值電流和峰值電流控制期間的穩(wěn)態(tài)精度。 針對(duì)當(dāng)前Matlab/Simulink環(huán)境下對(duì)脈沖MIG焊仿真建模較為理想、仿真結(jié)果與實(shí)際情況有一定差距的現(xiàn)狀，本文根據(jù)數(shù)字控制研究的需要，在Matlab/Simul

3、ink環(huán)境下對(duì)數(shù)字控制脈沖MIG焊系統(tǒng)進(jìn)行了整體建模(包括“逆變電源一數(shù)字控制系統(tǒng)一動(dòng)態(tài)電弧負(fù)載”)，用受控電流源實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)電弧負(fù)載模型與系統(tǒng)模型的連接。該模型為進(jìn)一步仿真先進(jìn)控制算法提供了很好的平臺(tái)。 采用多微控制器模塊化設(shè)計(jì)全數(shù)字脈沖MIG焊控制系統(tǒng)，其中采用單片機(jī)和數(shù)字信號(hào)處理器構(gòu)造了雙機(jī)主控制系統(tǒng)，各個(gè)模塊之間通過(guò)串行總線協(xié)議進(jìn)行參數(shù)傳遞，并實(shí)現(xiàn)了控制軟件的在線升級(jí)接口。研究了系統(tǒng)程序流程，設(shè)計(jì)了良好的引弧收弧程序，設(shè)計(jì)了