CO2焊短路信号和缩颈信号的获取

采用光耦6N136对电弧电压进行隔离，得到了失真很小的孤压信号，设计了短路检测电路和缩颈检测电路．并在缩颈检测电路中加入削波电路，成功地消除了燃弧电压时缩颈检测电路的影响。通过实际焊接试验，验证了所设计的短路检测电路和缩颈检测电路是成功的。     

CO2焊短路信号的检测

根据CO2气体保护焊短路过渡过程的负载特点，利用电压比较器、du/dt线路和数字电子线路．设计了短路检测电路和短路液桥缩颈检测电路。短路检测电路利用焊接电压的变化确定熔滴短路的状态和时刻，能正确区分引弧短路与熔滴短路并考虑瞬时短路时过程的影响；缩颈检测电路利用焊接电压微分du/dt检测液体小桥产生缩颈爆断的时刻．对瞬时短路可能产生的不良影响不做反应。对所设计的电路成功地进行了模拟实验和实际试验验证。     

CO2焊短路信号的检测

根据CO2气体保护焊短路过渡的特点。利用电压比较器、微分电路、数字电子线路．设计了短路检测电路和短路液桥缩颈检测电路。对所设计的电路成功地进行了仿真和实际焊接斌验验证。     

波形控制逆变CO2瓣接电源的可靠性研究

针对采用电流波形控制的IGBT逆变CO2焊接电源的可靠性问题，从电源的主电路、控制电路、短路状态检测以及软件设计等方面进行了探讨和研究。试验研究表明，所提出的解决措施，使波形控制电源的综合性能得到明显改善和提高。焊接过程飞溅进一步降低。     

波形控制CO2弧焊电源设计

针对CO2焊接工艺的特点,设计了一种实现波形控制的逆变弧焊电源,电源采用单片机控制,对焊接电压、焊接电流实时采样,可准确控制短路电流值.当短路发生后,电流先保持在一较低值,然后以指数规律上升,当检测到缩颈时,降低电流直到熔滴过渡后再燃孤;同时在燃孤阶段,控制燃弧电流的变化速度,保证充足的燃弧能量.以实现减小金属飞溅和改善焊缝成形.     

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.     

软开关逆变焊接电源主电路主要参数设计

为满足波控焊机对电弧电压、电流的波形控制的要求,需要进一步提高逆变电源的工作频率,并减小其开关损耗、开关应力和电磁干扰。设计了零电压开通、零电流关断工作状态的软开关逆变电源主电路的参数。分析零电压零电流软开关逆变电源的工作机理,得出约束主电路参数的约束方程,为主电路参数计算提供了依据。结合逆变电源工作条件和软开关PWM的时序要求,计算阻断电容Cx;并设计可饱和电感取代输出回路的常规电感,提高电源短路电流的上升速度、缩颈电流下降速度。设计了可饱和电感的仿真模型,并建立零电压零电流软开关逆变电源的仿真电路,通过仿真结果验证其理论分析和参数设计的正确性。通过实验进一步验证了设计的正确性。     

微机数控电流波形GMA脉冲焊机的控制方法及焊接性能

０引言 逆变技术在ＧＭＡ脉冲焊接电源中得到了越来越广泛的应用，采用ＩＧＢＴ作为功率控制器件来提高功率主电路的控制性和可靠性、应用微机进行焊接程序控制和焊接参数预处理提高焊机的操作性等技术已经成熟。但是，由于脉冲电流波形、短路电流波形控制及弧长控制大多依赖于硬件模拟电路，难以在全电流范围内得到最佳的电流波形和弧长调节特性。为进一步发挥微机控制的灵活性，采用软件程序来完成电流波形的灵活精密控制和弧长的高速稳定调节，已成为进一步提高焊接性的重要课题。 为缓和熟练焊工短缺状况，有必要引入模糊控制理论来实现…     

IGBT逆变低飞溅CO2焊机的研究

介绍了采用短路电流波形和短路电流疏导控制相结合的逆变低飞溅CO2气体保护焊机。其主电路采用奎桥式拓扑结构，以IGBT管为功率开关器件，中频变压器使用微晶磁心。实验证明该CO2气体保护焊机在焊接过程中明显有效地抑制了飞溅。     

双闭环单片机波控逆变CO2焊机系统

详细论述了基于Ｉｎｔｅｌ ８０Ｃ１９６ＫＣ １６位单片机控制基础之上,进行波形控制的逆变ＣＯ２焊机系统,包括系统构成、电源主电路及驱动电路、单片机控制系统、参数设置与显示、送丝及时序控制等。介绍了软件进行波形控制的基本方案及控制算法。简单地阐述了双闭环控制的基本调节原理,给出了双闭环控制下短路过渡ＣＯ２焊焊接电流电压波形,并通过工艺试验对各种波形进行了初步的探讨;在此基础上阐述了多波形控制ＣＯ２焊     

基于DSP的GMAW-P焊数字化控制系统

针对GMAW-P焊的脉冲波形调制,采用16位定点数字信号处理器TMS320LF2407A建立了基于DSP的GMAW-P焊数字化控制系统.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PWM信号的直接数字化控制,从而实现了GMAW-P焊高频逆变和低频脉冲波形调制,提高了控制系统的工作稳定性和可靠性,阐述了控制系统的软件设计.结果表明,所设计的数字化控制系统能实现良好的GMAW-P焊接工艺,焊接过程稳定,获得的焊缝质量好,成形美观,充分显示了DSP数字化控制的优点.     

传感器超前检测式焊缝自动跟踪系统的控制模型

本文就传感器超前检测式焊缝自动跟踪系统进行了深入的理论分析与仿真研究,在分析该系统跟踪过程运动关系的基础上,建立了系统的闭环控制关系图,并提出了其系统数学离散控制结构简化图。由此设计出的数字控制器可大幅度简化此系统的微机控制程序,数字仿真试验结果表明,此简化后的数字控制器性能优良,在对阶跃,斜坡,折线等偏差情况下的系统响应都能在２～３拍内达到准确跟踪。     

基于DSP的异步电动机直接转矩控制系统的实现

直接转矩控制技术是目前最为优良的交流电机控制技术,数字信号处理器(DSP)的高速运算和实时处理功能为直接转矩控制技术的数字化提供了基础。本文介绍了直接转矩控制的基本原理及TMS320LF2407 DSP的特点,给出了以TMS320LF2407 DSP为核心的异步电动机直接转矩控制系统的设计方案及软硬件的实现,同时对直接转矩控制系统进行了实验和仿真,验证了直接转矩控制技术的优良性能。     

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.     

Overcoming encoder quantisation noise in an adaptive position controller

In digital position controllers, it is common to derive velocity information from a digital position encoder signal, thereby alleviating the requirement for a tachometer sensor. However, the effect of quantisation noise present in the position feedback may become problematic in certain applications. A technique is presented for overcoming the undesirable effects of encoder quantisation, when the digital encoder signal is used to derive the velocity feedback. The technique was developed to overcome quantisation noise problems identified during testing of an adaptive controller. As such, the technique involves on-line design of a model-based filter, utilising the plant parameters identified as part of the adaptive control process. The material presented has relevance also to non-adaptive, fixed parameter control systems.     

智能短路过渡二氧化碳气体保护电弧焊数字控制系统

针对目前通用二氧化碳弧焊机在短路过渡区间焊接时存在的问题,基于DSP和MCU的全数字控制系统平台,从数字控制角度出发,引入分级递阶智能控制理论,设计并实现了二氧化碳气体保护电弧焊分级递阶智能全数字控制系统.该系统按照组织级、协调级和执行级进行构建,有机地将专家系统、模糊控制、数字PI控制器结合起来.试验结果表明,设计的智能短路过渡二氧化碳气体保护电弧焊数字控制系统取得较为理想的波形控制效果,实现了焊接过程控制的智能化,全面提升了二氧化碳气体保护电弧焊机的性能.     

IGBT感应加热/钎焊电源的DSP数字化控制系统设计

用数字信号处理器(DSP)和复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计了IGBT感应加热电源控制系统.DSP采用TMS32LF2407A,主要用于实现数字锁相环、参数采样和恒流控制算法;CPLD采用EPM7128,主要用于完成驱动死区时间设置,并由此芯片来完成系统中其它逻辑控制功能.通过这种设计方案,实现了感应加热电源的数字化控制,并给出了相应的软件框图.     

脉冲变极性弧焊逆变电源数字化控制系统

在采用数字信号处理器(DSP)DSP56F805构建基于双DSP的脉冲变极性弧焊逆变电源全数字化控制系统的基础上,针对数字化脉宽调制(PWM)控制脉冲存在的脉冲宽度保持和延迟对电源输出动态响应和稳态精度等控制性能的影响,提出了基于电源输出电感电阻(LR)负载模型的电流预估计算法,进而对简单数字比例积分微分(PID)控制算法进行了修正.同时,系统通过对电流/电压检测信号的预处理、A/D采样与PWM同步、数字滤波等措施有效地提高了系统的抗干扰性能.脉冲变极性输出特性控制试验验证了基于电流预估计的数字PID控制算法的正确性和有效性.     

以PLC主控单元作为控制器的数字控制系统设计

提出一种以PLC主控单元作为控制器的数字控制系统,即把被控设备执行机构位移检测装置(如光栅)所检测到的位移脉冲信号作为PLC主控单元的反馈信号,用PLC的计数器对位移检测脉冲信号进行计数,实现执行机构动作顺序及动作位移的数字控制。     

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.