基于DSP的一体化双丝脉冲MIG焊数字波控研究

为改善双丝脉冲MIG焊的协同控制,在基于单一DSP芯片TMS320LF2407A控制下的一体化双丝脉冲MIG焊接系统的基础上,利用DSP内部集成的脉宽调制模块,以软件方式实现了主、从机两台逆变电源PWM信号的直接数字化控制,从而实现主、从机的高频逆变和低频脉冲波形调制,最终实现双丝脉冲MIG焊的波形控制.针对双丝脉冲MIG焊熔滴过渡过程的控制,通过改变焊接参数进行工艺试验.试验结果表明,基于DSP的一体化双丝脉冲MIC焊协同控制系统性能稳定,能有效实现两台弧焊逆变电源之间的协同控制,焊接性能好,稳定可靠.     

基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统

为解决双丝脉冲MIG焊两路脉冲同步、交替和随机三种相位输出的协同控制问题,采用32位的STM32F103ZET6建立基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统. 利用单一STM32芯片实现双丝脉冲MIG焊同步、交替和随机三种脉冲相位输出形式,用STM32内部集成的脉宽调制(pulse width modulation,PWM)模块生成移相全桥软开关PWM信号,以软件方式实现主从机两台逆变电源PWM信号的直接数字化控制,从而实现主从机的高频逆变和低频脉冲波形调制. 结果表明,所设计的基于STM32的一体化双丝脉冲MIG焊电源系统满足设计要求,焊接过程稳定、焊接速度快、飞溅小、焊缝成形良好,能实现良好的双丝脉冲MIG焊工艺.     

脉冲MIG焊逆变电源的研究现状

对国内外近20年来脉冲MIG焊逆变电源的研究现状进行了分析，从实现焊接高速高效化、焊接控制数字化、控制系统智能化3方面进行了较为详细的介绍与评价。指出存在的主要问题。就脉冲MIG焊逆变电源的特点、应用范围、改进方向提出建议。进一步展望脉冲MIG焊逆变电源的发展趋势。     

基于DSP的CAN总线通信及其在双丝脉冲MIG焊中的应用

针对现场总线的实时性要求,提出了一种基于DSP芯片TMS320LF2407A的CAN总线通信控制方案,介绍了其基本工作原理、典型收发电路系统和通信实例.将该系统作为搭建双丝脉冲MIG焊焊接系统协同控制的通信平台,从而使得两个焊接电源电流输出为脉冲模式,且相位交替相差180°,实现了双丝脉冲MIG焊在焊接过程中的协同控制.     

基于数学建模的铝合金双脉冲MIG焊专家数据库设计

研制基于DSP的数字化双脉冲MIG焊电源,建立并论证了双脉冲MIG焊波形的定频模型和变频模型.结果表明,从50～300A电流范围内实现了精确到1 A的双脉冲焊铝.专家数据库设计以调节强弱脉冲群中脉冲个数为主、脉冲基值为辅,一方面实现了焊接电流的连续性可调,另一方面达到了焊接过程中小电流细调、大电流粗调的"人性化"效果....     

基于DSP的双丝脉冲MIG焊波控策略的研究

高效化是当前焊接技术的发展方向.在基于DSP 控制芯片TMS320LF2407A控制的逆变电源构建的双丝脉冲气体保护焊焊接系统的基础上,针对双丝脉冲MIG焊熔滴过渡过程的控制,采用特定的脉冲频率,通过改变焊接模式进行工艺试验.试验结果表明,在特定的脉冲频率下,当采用同频率同相位脉冲电流焊接模式时,有利于形成较大熔深,但飞溅大,效果不太理想;当采用同频率相位相差180°的脉冲电流焊接模式时,焊接过程稳定,基本无飞溅,焊缝成形美观,焊接质量好;当采用不同频率任意相位的脉冲电流焊接模式时,焊接过程不太稳定,焊接效果也较差.     

焊接设备 熔焊设备

空气等离子弧切焊电源的调流方式，方波交流埋弧焊电源的设计与分析，软开关逆变器在CO2波控电源中的应用研究，单片机控制MAG焊逆变电源设计，一种可应用于数字化焊接电源的DSP芯片——TMS320F240，DALEX双脉冲MIG焊机五种控制模式下的工艺研究，异步电焊发电机。[编者按]     

DSP+MCU双核控制的脉冲MIG焊数字化控制系统

数字化焊接电源控制系统的发展经历了从单个MCU控制到双MCU控制,再到DSP+MCU双核控制,尤其是数字信号处理器DSP在电源中的广泛应用,使得焊机控制精度更高、输出更具柔性化、系统稳定性更好,使焊接电源的整体性能不断提升。设计的脉冲MIG焊机数字控制系统就采用DSP(TMS320F2812)和MCU(STC89C58RD+)双核控制,可实现脉冲和非脉冲MIG焊,并且脉冲焊时具有一元化调节功能。     

变极性脉冲MIG焊控制系统

以DSP(数字信号处理器)芯片TMS320F2812作为控制核心,采用IGBT二次逆变技术研制了变极性脉冲MIG焊的控制系统,一次逆变实现内环的恒流控制,二次逆变实现外环的恒压控制.系统由软件PI调节、I/O口和D/A转换器对输出焊接参数进行控制,控制精度高,明显降低了设备的复杂性,具有多焊接参数调节功能,实现了对变极性脉冲焊接电流输出波形的准确控制.     

基于DSP的脉冲MIG焊数字控制系统的建模与仿真

为实现一脉一滴熔滴过渡,采用了双阶梯外特性和脉冲MIG焊电参数控制策略.构建了基于DSP(digital signal processor)的脉冲MIG焊数字控制系统模型.建立了控制系统的仿真模型.借助MATLAB对控制系统进行了仿真研究,得到了数字控制器的最佳参数范围.进行了脉冲MIG焊数字控制器的仿真试验.结果表明,所设计的数字控制器可以实现电弧电压、焊接电流的实时准确快速调节,能够实现脉冲MIG焊双阶梯形外特性和熔滴过渡的控制.     

Inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed GMAW

A type of novel inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed gas metal arc welding (GMAW) is presented mainly for dealing with the disadvantages of the conventional power supply for twin-wire pulsed GMAW of which the output power is generally difficult to increase due to limitations of the power of semiconductors and the power density of magnetic devices.In the power supplies for the master and slave arcs,the digital signal processor (DSP) TMS320F28335 is used to form the DSP-based synergic control system for parallel high-power pulsed GMA W,which achieves high-power output of two parallel inverters controlled by a single DSP;master-slave communication is achieved by using e controller area network (eCAN)module of DSP,thus realizing anti-phase pulse output of high-power twin-wire pulsed GMA W and reducing the interference between twin arcs.The experiment results demonstrate that the designed inverter power supply system for high-power twin-wire pulsed GMAW can bring about high-power efficiency of welding,stable welding process and proper formation of welds.     

Digital control system for pulsed MIG welding power based on STM32

Digital control system for pulsed MIG welding power based on STM32 is set up with 32-bit STM32F103ZET6 directing against the pulse waveform modulation of pulsed MIG welding. High-frequency inverter and medium-low frequency pulse waveform modulation of pulsed MIG welding are realized by using the integrated PWM module within STM32 to generate PWM signals of phase-shifted full-bridge soft-switching and constant-current control of output current is achieved by means of anti-windup PI control algorithm to improve the stability and reliability of control system. Experimental results demonstrate that the designed digital control system based on STM32 can achieve perfect pulsed MIG welding technique with stable welding process and good weld appearance, fully demonstrating the advantages of digital control based on STM32.     

基于DSP的脉冲MIG焊数字化控制系统

以TI公司的TMS320LF2407A数字信号处理芯片（DSP）控制核心,设计开发了一套数字化脉冲MIG焊过程控制系统,实现了焊接参数调节显示、焊接顺序控制、焊接过程控制等功能。仿真试验表明,该焊机具有良好的响应速度和输出特性,为脉冲MIG焊复杂控制策略的实现提供了高速、数字化的柔性开发平台。     

基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源研制

SiC功率器件具备开关速度快、开关损耗低、导通损耗小等优点,有利于进一步提升焊接电源的逆变频率、响应速度,实现电弧能量的精密化控制. 设计了一套脉冲变极性逆变焊接电源,主电路采用双逆变结构,前级高频逆变电路采用SiC模块,后级低频调制逆变电路采用绝缘栅双极型晶体管 IGBT模块;设计了SiC模块驱动电路,实现了快速短路保护及米勒钳位;设计了基于ARM的全数字化控制系统,实现了PWM (pulse width modulation)以及输出电流波形的数字化控制.研制的脉冲变极性焊接电源逆变频率达到100 kHz,额定输出电流为500 A,可实现规整的脉冲变极性波形输出.结果表明,研制的基于SiC模块的脉冲变极性焊接电源能够实现稳定的焊接流程,可通过波形参数的调整有效控制焊接热输入量,获得良好的镁合金焊缝成形.     

基于DSP控制的PMIG焊接设备

以数字信号处理器TMS320F2812作为控制系统核心,采用(绝缘栅双极型晶体管)IGBT逆变技术设计了PMIG焊接设备结构,研制出PMIG焊机,主要用于铝合金焊接.焊接控制系统由硬件和软件两部分组成,焊接程序采用C语言编写,降低了控制系统软件开发的难度,通过程序控制实现时序控制、反馈信号的采样处理及数字PI(比例、积分)调节,对焊接过程进行准确的控制.结果表明,该设备具有控制精度高、性能稳定等特点,实现了铝合金板的PMIG焊接,获得较好的焊缝成形.     

双弧脉冲MIG焊专用电源设计及试验分析

双弧脉冲MIG焊是一种低能量输入焊接方法,其原有的双电源供电系统结构复杂、协同控制困难、易受干扰. 为此提出了双弧脉冲MIG焊一体化专用电源的设计思路,将主弧和旁弧两路脉冲电流使用同一控制系统进行统一协调控制. 设计了基于有限双极性全桥逆变的主电路和基于DSP2812的控制电路,搭建了一体化专用电源系统整体模型,并通过仿真验证了其可行性. 在此基础上,利用设计的专用电源原型机进行了铝钢低能量焊接工艺试验. 结果表明,一体化专用焊接电源能够满足双弧脉冲MIG焊低能量焊接的要求,在低能量输入下可以获得较好的焊接效果.     

脉冲逆变焊接电源建模与仿真

构建了包含输入、输出整流滤波和逆变、降压等电路的物理模型,通过非线性接口模型,研究了主回路和数字控制系统的整体建模与仿真.建立了动态焊接过程的系统数学模型,利用Matlab对焊接电源系统进行了仿真研究,然后定量分析了扰动作用下各物理量变化规律和系统动态响应过程,有效预测了脉冲MIG焊接电源的工作过程,指出了焊接电流和电弧电压控制的意义,为进一步研究指明了方向.     

基于DSP的一体化双丝脉冲MIG焊机软件设计

双丝焊具有单丝焊无法比拟的优势,焊接效率高,热输入小,能够满足大电流焊接的需要,但其技术复杂,在国内的研究才刚起步。基于DSP芯片TMS320F2808设计了双丝脉冲MIG焊接核心控制系统,实现了双丝的协同工作,采用增量式数字PI算法实现对焊接电流的控制。对双丝电源进行了硬件调试、软件调试和整机联调,调试结果表明电源的静态特性和动态特性良好,满足双丝系统要求。针对8mm厚的45号钢进行了双丝脉冲MIG焊的双丝脉冲不同相位对比实验。在两路脉冲试验参数匹配合适的情况下,进行了若干组试验,焊接效果良好。