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。     

基于DSP的脉冲GMAW焊数字化控制系统

针对脉冲GMAW焊工艺要求,采用32位数字信号处理器TMS320F2812建立了基于DSP的数字化控制系统,实现了电流和弧长的双闭环全数字控制,取得了良好的控制性能.控制系统利用DSP内部集成的PWM产生模块,通过选择合适的工作方式实现了软开关主电路四路移相PWM信号的直接数字化控制.给出了系统控制原理及程序流程图,脉冲峰值和基值阶段采用变参数的数字PI控制,使得电流快速跟随给定信号,同时采用模糊控制方法对弧长进行闭环控制.结果表明,所设计的脉冲GMAW焊全数字控制系统满足设计要求,输出电流波形一致性好,可以实现快速、稳定的弧长调节,焊接过程稳定,焊缝成形美观.     

焊接设备——熔焊设备

逆变CO2气体保护焊机动特性及控制,通过CBT方法开发低热输入低飞溅CO2／MAG交流焊接系统,基于ARM和CPLD的弧焊电源数字化面板,DSP控制的IGBT邀变式GMAW焊接电源主电路设计,基于DSP和FPGA实现三相整流焊机数字控制和触发……     

焊接设备——熔焊设备

逆变CO2气体保护焊机动特性及控制,通过CBT方法开发低热输入低飞溅CO2／MAG交流焊接系统,基于ARM和CPLD的弧焊电源数字化面板,DSP控制的IGBT邀变式GMAW焊接电源主电路设计,基于DSP和FPGA实现三相整流焊机数字控制和触发……     

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.     

面向电子器件平行封装的精密微电阻缝焊电源设计

为满足电子器件微型化对焊接能量精细化控制的要求,设计了一种高频逆变式微电阻缝焊电源,采用绝缘栅双极型晶体管IGBT模块搭建高频逆变电路,逆变频率达到10 kHz,缩短了能量输出调控时间,提高了脉冲输出频率。为提高系统运算能力,设计了基于双MCU构架的全数字化控制系统,实现了PWM(Pulse width modulation)及输出能量波形的数字化控制。文中对电源负载特性进行了分析,针对焊接过程中的分流、过熔等现象,设计了五阶段输出波形方案,提出了恒流、恒压、恒功率输出控制模式,采用模糊自适应PID智能控制算法实现了多阶段脉冲能量的稳定输出。结果表明,研制的焊接电源在使用智能控制算法进行平行封装焊接时能有效控制输出能量,具有良好的稳定性,通过对焊接电流、时间、脉冲数等参数的精确控制,可实现输出能量、波形的精准控制,同时获得美观、致密性好的鱼鳞纹焊缝,无明显缺陷。     

基于ARM Cortex-M3的数字化管板焊接电源的研制

设计了基于ARM Cortex-M3内核芯片的数字化管板脉冲焊机。主电路采用全桥IGBT逆变方式,并用霍尔传感器采样输出电流进行反馈,控制系统采用C语言编程、模块化管理,控制PID算法、数字滤波均通过软件编程实现。并采用MCU+CPLD的方式设计管板焊接电源的数字化面板,利用键盘按钮和编码器旋钮组合输入焊接参数,设计简单,操作方便。试验结果表明,采用双MCU+CPLD组合方式来控制管板焊机的参数显示和焊接过程取得了较好的效果。     

数字信号处理器DSP主控GMAW焊接

阐述了焊接过程信息数字处理控制思想，实际研究了数字信号处理器9DSP）在CO2气体保护焊机中的应用，将数字信号处理器（DSP）在送丝系统的柔性化调节，引弧和收弧模式，焊接参数的一元化自调节等方面的应用作了研究和试验，通过研究和样机试验，建立了一套焊接电源的数字化，信息化，柔性化控制平台，并探讨了数字信号处理器（DSP）在CO2焊接领域中的应用优点和前景，并提出了DSP主控GMAW焊接电源全系统框图，试验证明该系统工作稳定可靠，较好地满足了工艺性能，实现了焊机控制的数字化。     

数字化焊接电源及其智能化设计研究

介绍了数字化焊接电源的产生和发展,并分析了数字电源技术特点.针对当前数字电源的技术局限,提出了智能化焊接电源系统的概念并给出了基于DSP MCU双处理器的智能化焊接电源的设计要点,遢过分析该系统的技术优势指出智能化焊接电源将会是今后焊接电源的发展方向.     

新型低热输入数字化焊接电源控制系统的研制

以DSP(数字信号处理器)TMS320F2812为控制核心,采用IGBT逆变技术研制了新型低热输入数字化焊接电源.根据低热输入焊接法的需要,设计了特殊的焊丝运动形式,配合专门设计的电流波形,通过A/D采样及校正、软件变参数积分分离的PI调节、D/A转换器等对输出的焊接参数进行了精确控制,实现了对焊接电流输出波形的准确控制.整个控制系统响应速度快、输出波形纹波小、没有过冲和振荡、工作过程稳定,可以达到良好的控制效果,满足低热输入焊接的要求.