CAN总线在弧焊电源协同控制中的应用

双丝双弧共熔池MIG焊系统中两个电弧之间的电磁干扰会引起焊接过程非常不稳定.解决方法是,两个弧焊电源提供给.两个电弧的电流为脉冲模式,且电源之间必须协同控制以使两个电弧的脉冲的相位相差180°.CAN总线是弧焊电源之间以及所有焊接设备之间的通信载体.提出了基于CAN总线的双丝双弧共熔池焊接系统的设计方案,介绍了通用的CAN接口电路,描述了电源之间协同控制的机理,最后介绍了触发信号的帧格式、优先级和传输时间.     

数字脉冲MIG弧焊电源的设计

针对模拟控制和单片机控制的脉冲MIG弧焊电源控制系统灵活性差、控制精度低和可靠性差等缺点,设计了基于DSC和MCU的数字控制系统,并介绍了系统的硬件电路设计和软件流程.由DSC采用变参数PI控制方法实现电弧电压和焊接电流的闭环控制,PI控制的参数由MCU中的专家系统确定.在MCU上,对嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的内核进行了裁减和移植,并设计了包括专家系统在内的多个任务.结果表明,基于DSC和MCU的脉冲MIG焊接电源控制系统动态响应快、可靠性高、弧长控制稳定.     

铝及其合金脉冲MIG焊接短路模糊控制系统的研究

铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接电源控制是焊接技术研究领域至今尚未取得突破性进展的研究课题。本文首次提出短路模糊控制方案对铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接进行在线实时控制。首先，基于短路模糊控制研究要求，建立了以全数字控制ＩＧＢＴ逆变弧焊电源为核心的短路模糊控制系统；其次，基于模糊控制理论和大量铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接工艺试验结果，对短路模糊控制系统进行了８０８９单片微机程序控制；最后，应用短路模糊控制系统对铝及其合金脉冲ＭＩＧ焊接进行了应用研究，试验结果表明，该系统达到了设计要求     

弧焊逆变电源电流开关控制法

弧焊逆变电源输出电流控制是满足不同焊接工艺需求和保证电源可靠运行的关键。本文就电弧电流控制提出了一种用开关量控制逆变电源脉宽调制的方法,对其原理及系统静、动态性能进行了理论分析,简化了目前使用较普遍的ＰＩＤ、模糊等系统组成原理,并利用开关控制法在该系统上加以应用,理论分析和试验结果表明,采用开关量控制法进行焊接,在电弧负载整个变化范围内可实现焊接电流无超调快速控制,有效地满足各种焊接工艺要求,保证     

焊接设备——熔焊设备

沃尔什信号发生器在逆变焊接电源中的应用；双电弧共熔池脉冲GMAW电源的复合外特性；逆变弧焊电源的三相功率因数校正器；多功能数字化弧焊逆变电源人机交互系统；基于μC／OSⅡ的变极性焊接电源的研制 ；     

全数字化控制机器人用IGBT逆变弧焊电源的研究

弧焊机器人在现代焊接生产中正在发挥越来越重要的作用，但目前现有焊接电源很难满足机器人系统对电源的要求，为了充分发挥其优势，本论文开展了全数字化控制机器人用ＩＧＢＴ逆变弧焊电源的研究工作。首先，建立了高响应速度为５００Ａ ＩＧＢＴ逆变弧焊整流器；其次，建立了功能丰富、实时性好及适应范围广的全数字控制系统，并对其进行了可靠性与抗干扰设计；最后，对低碳钢进行了工艺实验，实验结果表明，达到了设计要求。     

焊接设备——熔焊设备

高频脉冲变极性焊接电源及电弧压力分析;逆变点焊电源软开关的数字控制;基于DSP协同控制的高速双丝脉冲MIC／MAC焊的研究;高功率因数弧焊逆变电源的整流器设计与实验;一种用于IGBT模块的新型半桥驱动电路;     

焊接设备——熔焊设备

高频脉冲变极性焊接电源及电弧压力分析;逆变点焊电源软开关的数字控制;基于DSP协同控制的高速双丝脉冲MIC／MAC焊的研究;高功率因数弧焊逆变电源的整流器设计与实验;一种用于IGBT模块的新型半桥驱动电路;     

焊接设备——熔焊设备

数字焊接技术[德]，基于uC／OS-ii内核的数字焊接电源实时控制系统，软开关弧焊电源的设计及参数选择（Ⅱ），实时显示的DSP控制逆变弧焊电源设计，焊机性能对电阻点焊过程和焊缝质量的影响[英]，     

ARM处理器在焊接电源数字化控制系统中的应用

基于ARM处理器的弧焊电源的数字化控制,采用LPC2131控制器,通过不同特性控制与时序控制,使IGBT逆变式弧焊电源具有多功能的用途,主要可以实现手工焊、直流TIG、脉冲TIG和MAG焊等焊接方法.LPC2131主要用于不同焊接方法的时序控制、焊接给定参数与反馈参数的采样、PID和模糊控制算法的运算以及PWM的输出与调制控制,从而实现多功能焊接电源的数字化控制.提出基于嵌入式系统,实现焊接电源人机界面的优化、远程监控与多台焊接电源间的网络化的管理.     

基于混合信号FPGA的脉冲MIG焊接电源数字控制系统

针对脉冲MIG焊中采用模拟电路控制方法时可靠性差、精度低、灵活性差、部分工艺区间的工艺效果不理想等缺点,设计了基于混合信号FPGA的数字控制系统,采用变基值时间的弧长控制策略,实现了脉冲电流的输出与焊接孤长的稳定控制.焊接结果表明,所设计的基于混合信号FPGA的脉冲MIG焊接电源系统动态响应快、可靠性高,焊接过程弧长稳定,焊缝质量较高.     

基于DSP的双丝数字化逆变电源设计

双丝焊接是一种高效节能、优质经济的焊接工艺方法,能够提高焊接生产效率和焊接质量。确定了双丝焊数字化电源的总体方案,设计了两台并行的IGBT全桥逆变主电路的拓扑结构和以TMS320F2808 DSP为核心的硬件控制系统,通过测试平台对系统进行全面测试,测试表明所设计的硬件系统能稳定运行。     

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.     

数字化逆变交直流方波脉冲TIG焊机研制

基于数字信号处理器（DSP）进行了数字化IGBT逆变交直流方波脉冲TIG焊机的研制，采用TI公司的TMS320F240型DSP作为控制系统的核心芯片。根据焊接电源输出的具体形式，硬件电路设计包括开关电源电路、高频引孤电路、DSP最小系统、电流采样电路、参数预置与显示、电路、保护屯路、一次逆变和二次逆变驱动脉冲电路等部分；软件采用模块化软件设计的方法设计了控制系统主程序、中断服务程序及中断服务予程序。系统经过脱机和联机调试，输出波形稳定，实现了预期目的。     

交流逆变电阻缝焊电源的研制

针对传统工频交流缝焊电源存在的热效率低、过零时间长、容易发生热影响等问题,研制了一台微型交流逆变缝焊电源.该电源以32位微型控制器（ARM）芯片STM32F103RCT6为核心,通过STM32内部的脉冲调制模块生成逆变器开关信号,配合采样系统并利用PI算法实现对电源输出的精准控制.文中主要介绍了交流逆变缝焊电源的主电路结构、逆变器控制方式以及控制系统软硬件设计.结果表明,该交流逆变电阻缝焊电源设计合理,输出动态响应速度快,频率可调,稳定性好,恒流控制效果佳,适合微型件精密缝焊.     

基于ARM控制的多功能数字化逆变焊接电源

针对目前传统焊接电源存在的问题.主要讨论了多功能逆变焊接电源由模拟化向数字化改进的设计方法.介绍了硬件电路和软件系统的设计思路,包括如何用ARM处理器实现逆变焊接电源的数字化控制、主电路的设计、控制系统软件功能的设计和实现,最后对设计的样机进行了工艺试验.结果表明.基于ARM的数字化多功能逆变焊接电源具有较好的受控能力,能够满足高质量焊接的需要.     

新型双脉冲MIG焊接电源

为提升双脉冲MIG焊接设备的整体性能,研制了一台基于全碳化硅功率器件的双脉冲MIG逆变焊接电源,逆变频率可达100 kHz,有利于实现电弧的精细化控制.以STM32F405RGT6为控制核心,搭建了逆变焊机的控制系统硬件电路,其由主控制电路、数字面板以及送丝控制电路等构成.根据双脉冲MIG焊的任务需求设计了相应的控制软件,采用增量式PID算法控制输出量,通过单脉冲输出+脉动送丝控制,实现双脉冲焊接.结果表明,所研制的逆变焊接电源具有快速的动态响应,能有效配合脉动送丝进行焊接,焊缝鱼鳞纹清晰,无明显缺陷.     

基于DSP的斜特性式脉冲CO_2焊数字化电源

以数字信号处理器DSP为主控芯片,设计了一种斜特性式脉冲CO2焊数字化电源.采用新型的斜特性算法在焊接过程中自动调节电源外特性斜率,实现了电弧在大范围内的稳定性.设计方案采用了独立的送丝系统和全桥逆变主电路,选择了燃弧平均电压作为其它焊接参数控制的基准.充分利用了片内软硬件资源,产生一路控制信号并转换成双边沿脉冲输出,计算维弧所需要的外特性斜率,通过电弧电压自动调节,保持电弧稳定.系统硬件结构简单可靠,控制软件可通过仿真器并行接口更新算法.结果表明,该斜特性脉冲电源工作稳定,可靠性高.     

基于单片机控制的软开关逆变焊接电源平台的研制

介绍了一种软开关逆变焊接电源平台，功率电路采用饱和电感式FB-ZVZCS-PWM变换器拓扑，控制系统采用有限双极性控制模式，其中以3片Atmega16单片机完成给定、显示、遥控等功能，以UC3846为核心芯片设计了ZVZCS-PWM控制电路。试验表明该焊接电源平台胜能稳定，效率高，具有良好的电气性能。该焊接电源平台可作为焊条焊、TIG焊、CO2焊、埋弧焊等的研究基础。     

全数字机器人VPPA焊接电源

为提高铝合金机器人VPPA(变极性等离子弧)焊接过程的稳定性,研制了一台600 A级基于ARM(advanced RISC machines)的全数字机器人VPPA焊接电源.主电路采用双逆变拓扑结构,初级逆变电路采用全桥拓扑,次级逆变电路采用双半桥并联拓扑;以基于Cortex-M4内核的STM32F405RGT6 ARM微处理器为主控芯片,植入FreeRTOS嵌入式实时操作系统,设计了机器人VPPA焊接过程数字化控制系统;采用自适应模糊免疫PID控制算法实现电流闭环控制,获得了稳定的电流输出波形;设计了基于ARM的数字面板,实现了人机交互的数字化.结果表明,研制的机器人VPPA焊接电源动态调节性能优良,焊接过程稳定可靠,焊缝成形良好.