基于模糊PI控制的全数字送丝系统研究

熔化极气体保护焊是重要的焊接方法之一,其送丝系统的稳定性和可靠性直接影响气体保护焊的焊接质量,提高送丝系统性能的主要途径是通过改进送丝机的硬件性能和控制方法。采用TMS320F2808作为控制核心,用MOSFET实现送丝电机的功率驱动,采用转速负反馈方式对送丝电机进行闭环控制,采用模糊PI调节控制技术实现数字化送丝控制系统。模糊PI控制的直流送丝电机调速具有很快的响应速度,更好的稳态精度,静态和动态性能优良。基于模糊PI控制的全数字化送丝系统,硬件电路简单,简化了调试难度,配合软件基本实现了送丝系统的全数字化。     

模糊控制器在气力送丝系统中的应用

在卷烟厂气力送丝系统中，由于管道阻力不断变化引起的输送气流压力波动，采用传统的PID控制方法难以获得满意的效果?因此设计了一种送丝压力模糊控制器，应用结果表明该送丝控制器较好地改善了控制系统的性能和适应能力，满足了生产需要。     

自动埋弧焊接过程的电弧控制方程与热学分析

埋弧焊系统由恒流特性逆变焊接电源、送丝机、行走小车和控制器组成.控制器的输入是电弧电压Uarc和设置电压Uset,控制器的输出是PWM方式调节DC电源,驱动并调节送丝速度.用一阶微分方程建立了埋弧焊接过程中焊丝送进速度与焊接电弧之间的数学模型,模型描述了埋弧焊接过程中焊丝一边在电弧中燃烧,一边由送丝机不断送到燃弧区的平衡关系.通过电源、熔池、焊丝的热平衡分析,得到焊接系统的焊丝选取方法,该方法是焊丝直径与焊接电流的平方根成正比,文中还给出了焊丝直径与焊接电流的定量选取公式.     

基于观测器与前馈的送丝机模糊PI速度控制

送丝系统是焊接机器人的重要组成部分,稳定可靠的送丝是保证焊接质量的前提;焊丝从丝盘上抽取和经过绝缘管与导电嘴的过程中受到的阻力呈严重的非线性,所受的阻力严重影响送丝速度和焊接质量.采用状态观测对阻力进行观测,并根据观测值对系统进行前馈,以提高系统的速度响应,消除送丝阻力对系统的影响.因为电机存在阻尼,采用常规PI控制可以改善系统的稳态特性,抑制稳态误差;把模糊控制和PI控制有机地结合起来,利用模糊控制的动态响应和PI控制的稳态性能,实现送丝机安全可靠的送丝;仿真表明采用状态观测和前馈控制速度响应快、超调小、鲁棒性强,模糊PI控制较传统PI控制有更好的动、静特性;接管焊接试验结果表明焊接质量完全达到规定要求.     

基于积分分离单神经元PID的联网送丝机控制研究

对送丝速度精确稳定的控制是自动焊机焊接质量的重要保障,提高送丝系统性能的主要途径是改善硬件系统性能和控制算法.利用TMS320F2812的QEP模块可以直接接收正交脉冲信号的特性,能够提高硬件系统的响应速度,也简化了硬件电路.采用积分分离的单神经元PID算法对送丝速度进行数字化控制,相对于传统PID算法具有更好的稳态和暂态特性,且遗传特性和简易程度更优于流行的模糊PI控制,配合总线连接上位机,更易于实现在线控制和送丝系统的全面数字化.     

电脑型SCR整流埋弧自动焊机研制

本文介绍一种SCR整流埋弧自动焊机电源及送丝控制,单片机应用系统。采用PID算法控制,使电源为恒流外特性,配合PI算法,电弧电压反馈调节送丝速度,获得了满意的焊接效果。     

高稳定性电弧喷涂刚性送丝机的设计

目的解决传统电弧喷涂送丝机的局限性,特别是柔性送丝结构存在的送丝速率低、送丝波动大等问题。方法设计了刚性送丝结构,进而成功研制了高稳定性电弧喷涂刚性送丝机,并通过送丝速率测试、喷涂电流测试及喷涂焰流观察等对比性试验,验证了设计的有效性和可行性。结果在无喷涂状态下,传统柔性送丝机和文中研制的刚性送丝机的送丝速率均随送丝电压的增大而增大,且刚性送丝速率呈近似线性变化趋势,而柔性送丝速率具有一定随机性。在相同送丝电压下,刚性送丝的速率高于柔性送丝,即具有更小的送丝阻力;且刚性送丝机两侧丝材送进平均速率的同步误差均小于3%,而柔性送丝机的同步误差为5%左右,说明刚性送丝机具有较好的送丝同步性。同时,柔性送丝机的送丝速率波动率为10%左右,而刚性送丝机的仅为2%左右,说明刚性送丝机在无喷涂状态下具有优异的送丝稳定性。在喷涂状态下,刚性送丝机和柔性送丝机的喷涂电流波动率分别为4.76%和29.36%,且刚性送丝机的喷涂焰流比柔性送丝机的更加集中稳定,说明刚性送丝机在喷涂状态下也能保持良好的送丝稳定性。结论刚性送丝结构可以有效减小送丝机的送丝阻力并保证两侧丝材送进的同步性,使送丝过程具有更高的稳定性。     

GMAW焊送丝机PWM可逆调速系统

目前普遍使用的晶闸管送丝机系统,存在动作噪声大、寿命低、系统响应速度慢、功率因数低等缺点,难以满足高质量GMAW焊的需要.采用特制的高频可逆调速电机驱动电路配合低惯量的印刷电机,研制了一种适用于GMAW(熔化极气体保护焊)焊接电源的新型可逆调速送丝系统.试验证明,该送丝系统送丝平稳可靠,送丝速度的线性度好,可调节范围宽,电枢电压惯性小,完全可以满足高质量GMAW焊工艺对送丝系统性能的要求.     

GTAW用送丝装置研制

开发了一套ＧＴＡＷ焊机器人配套用送丝装置。在ＣＯ２焊送丝机基础上增加了一级减速器,调速电路采用自行设计的测速负反馈控制系统。送丝速度调节范围达到５０－３５００ｍｍ／ｍｉｎ,网压波动和送阻力变化时,送丝速度变化率在１．５％以内,完全满足自动ＧＴＡＷ焊的需要。     

基于双MCU的脉冲MIG焊数字化焊机

根据数字化焊机的发展现状,采用双MCU实现对脉冲MIG焊的控制。主电路采用半桥式IGBT逆变方式,控制系统采用双机控制：焊接电源的MCU控制系统主要包括焊接过程的输出特性控制、时序控制、焊接参数的实时采集、实时控制,而送丝机的MCU实现参数的预置并与主机通信实现现场信息显示和对送丝速度的精确调节。     

基于DP-MIG的铝合金焊接工艺

DP-MIG作为铝合金焊接的一种新工艺方法,不仅可以实现均匀漂亮的“鱼鳞纹”状焊缝外观,同时也可以实现铝合金焊接的高效和高质量焊接.利用Kemppi-Pro增强型焊接电源,采用DP-MIG工艺对铝合金进行焊接,对比了DP-MIG与P-MIG的特点,从焊缝致密性和焊缝力学性能方面分析了DP-MIG工艺条件下的焊缝特点.试验证明DP-MIG工艺能够满足AWSD1.2铝合金结构生产的质量要求,是一种先进、成形质量好、稳定的铝合金焊接工艺.     

基于片上系统的可重构数控系统研究

为适应柔性化制造的发展趋势,提出一种基于可编程片上系统的机床数控系统设计方案,使得数控系统可以按需重构。给出了嵌入式数控系统的总体硬件设计;说明了可编程片上系统(SOPC)的内部架构和Nios II软核处理器具体配置,实现了MCU、DSP和用户逻辑在一片FPGA芯片上的集成;设计了数控系统的重构方案并在EP2C50芯片上进行了重构实验,结果表明:整个重构周期耗时748 ms,能满足数控机床使用中的现场实时重构要求。     

曲面冲孔问题的研究

分析了曲面冲孔问题,提出了进行曲面冲孔的三种方法。本文的求解方法可以推广应用于其他类似问题中。     

基于Web的CAPP体系结构探讨

简述了我国CAPP的发展历程,针对当前CAPP系统开发的不足和企业应用CAPP系统存在的一些问题,指出了CAPP系统应向Web方向发展,并提出了基于Web的CAPP模式,介绍了这种CAPP的体系结构、功能和特点,论述了基于Web的CAPP与PDM／MRP／ERP之间的集成关系,并对其中的一些关键技术进行了简单探讨。     

微组装焊接中应力控制方法

新一代电子产品朝着微型化、轻型化、多功能、高集成、高可靠方向发展,因此,微组装工艺应用也越来越广泛.在微组装工艺中,由于强度、导热等问题,应用最广泛的是焊接工艺.考虑到成本、导热等问题,对焊接技术提出了更高的要求.在微组装工艺兼容性基础上,对用热膨胀系数相差较大的材料进行了焊接技术试验研究,结果表明:采用低熔点焊料能够实现不同种材料之间的可靠性焊接,有效缓和焊后残余应力,并且能够满足微组装组件的使用要求.     

基于多类支持向量机的板形识别方法

提出一种基于多类支持向量机理论的板形识别分类器,通过对冷轧工序中板形仪测得的数据进行预处理,获取所需样本数据。采用“一对多”方法训练多类支持向量机分类器,最后用测试样本对训练出的分类器进行性能测试。仿真结果表明该方法在处理小样本数据时识别率非常高,泛化能力更强,为板形识别提供了新的研究方法。     

Research on Ce-Zr compounds on modifying γ-alumina washcoat on FeCrAl foils

Ce-Zr compounds such as Ce0.68Zr0.32O2 solid solution, Ce/Zr nitrate and CeO2/ZrO2 were added into γ-alumina-based slurries, which were then loaded on FeCrAl foils pretreated at 950℃ and 1100℃. The microstructures and adhesion performance between the substrates and the washcoats were measured by SEM, BET surface area, ultrasonic vibration and thermal shock test. The results show that the addition of Ce0.68Zr0.32O2 solid solution, Ce/Zr nitrate and CeO2/ZrO2 into the slurries can improve γ-Al2O3-based washcoat adhesion on FeCrAl foils. Furthermore, ceria-zirconia solid solution increases the adhesion of the washcoat on the surface of an FeCrAl foil than the two others. The specific surface area of this washcoat remains about 43-45 m2/g and the weight loss is below 4.0% even after aging test of 10%steam-containing air at 1050℃ for 20 h.     

基于案例推理的折弯排序方法研究

本文以钣金折弯件为研究对象,提出了一种以知识库为基础,以推理机为核心来获取弯曲件折弯工序的方法。采用面向对象技术表示实例,创建了实例知识库。利用基于案例的推理(CBR)方法获取目标零件的折弯工序。该方法能够充分利用实例加工知识,减少了试折弯次数,从而提高了折弯工艺知识的利用率和折弯件的加工效率。     

碳钢表面氮化钛陶瓷化研究

介绍了一种在Q235钢表面，利用等离子溅射直接复合渗镀合成氮化钛新工艺方法。该渗镀层包括钢基体上均匀分布细小氮化钛颗粒的渗层和表面氮化钛沉积层。沉积层与基体为冶金结合，不会产生剥落。渗镀层表面硬度在1600～3400HV之间。X射线衍射结果表明，表面为纯氮化钛层，（200）晶面的衍射峰最强，具有明显的择尤取向。用划痕仪进行结合强度检测，声发射曲线未见突起的信号峰值，表明结合强度良好。复合渗镀氮化钛试样在10％硫酸、5％盐酸、3．5％氯化钠水溶液和硫化氢富液中进行腐蚀试验，耐腐蚀性能分别比改性前提高了84、11．67、1．15、21．15倍。     

PCB上化学镀银的研究

选择甲基磺酸作为化学镀银的酸性体系,考察了主盐、各种添加刑和相关工艺条件对镀层厚度及其质量的影响.结果表明在AgNO3浓度为2.5g/L,甲基磺酸的质量分数占12%,反应时间为5min等条件下,所得到的镀层均匀银白光亮,厚度为0.16μm.该工艺适用于印制电路板(PCB)上的焊接处理.并利用原子力显微镜对镀层表面形貌的检测考察了影响镀层质量的某些因素.