正弦波和单脉冲MIG焊薄片铝合金方法研究

针对铝合金焊接稳定性、控制参数优化与鲁棒性等问题,特别是铝合金薄片极易焊穿等难点,通过引入降能系数kt、正弦波电流振幅系数kAI以及时间振幅系数kAt等,分别建立了通用的单脉冲与对称正弦波调制脉冲MIG焊接参数关系式,且分别进行了1 mm薄片铝合金焊接试验验证其可行性。经试验对比证实了正弦波调制脉冲MIG焊方法具有焊接参数取值范围宽、鲁棒性好、易于操控、能稳定地获得理想的鱼鳞纹焊缝等显著优点,为研制能够顺利进行厚度小于1.5 mm薄片铝合金焊接的稳定的高性能焊机提供了新的理论和实验基础。     

波形控制参数对CO2焊飞溅的影响

在波形控制的CO2焊中控制参数较多,不同的控制参量对焊接飞溅表现出不同的影响规律.在此文利用自行研制的波形控制CO2焊设备,对主要的波形控制参数如短路电流上升速度、燃孤电流值、燃弧电压、送丝速度、短路小电流持续时间、最大短路电流值等对焊接过程飞溅的影响规律进行了较深入的试验研究.实验结果表明,飞溅量对短路最大电流,Imax的变化最为敏感,而短路小电流持续时间t1对飞溅量也有较大的影响,燃弧电流Ig3在一定范围变化时对飞溅的影响不大,短路电流上升速度di/dt对飞溅率的影响较小.     

脉冲MIG焊积分参数在线自适应控制算法

针对传统的数字PI控制对MIG焊接过程中参数变化适应能力不强,提出了一种积分参数在线自适应控制算法.控制算法可通过对控制量实时检测,能够快速、自动调整获得优化后的积分参数.根据控制算法,结合焊接电流上升沿与下降沿的固有最小时间,将积分参数分为上升沿积分参数、下降沿积分参数,在焊接设备上设计并实现了积分参数自适应控制器.结果表明,利用该算法及控制器对不同积分参数初始值均能快速搜索到适应值,实现稳定焊接.     

基于PFM调节的脉冲MIG焊电弧调节机理分析

针对脉冲MIG焊电源弧长控制方面存在的问题,展开对脉冲MIG焊电弧自我调节机理以及在脉频调制(PFM)控制下的电弧调节机理的研究.建立了电弧弧长数学模型,分析了PFM双闭环电弧调节系统的工作原理,给出了PFM电流调节数学模型,并分析了非阻性焊丝和阻性焊丝PFM电弧控制机理及在电弧控制中存在的问题.从理论上推导出对于非阻性焊丝PFM电流调节可以获得更稳定的焊接效果,而对阻性焊丝CTWD固定时可获得稳定的焊接效果,在CTWD变化时无法获得满意的焊接效果.最后分别对阻性焊丝和非阻性焊丝进行PFM电弧调节阶跃试验,通过对试验结果分析,验证了上述理论推导.     

Analysis of droplet transfer of pulsed MIG welding based on electrical signal and high-speed photography

In order to study how welding parameters affect welding quality and droplet transfer, a synchronous acquisition and analysis system is established to acquire and analyze electrical signal and instantaneous images of droplet transfer simultaneously, which is based on a self-developed soft-switching inverter. On the one hand, welding current and voltage signals are acquired and analyzed by a self-developed dynamic wavelet analyzer. On the other hand, images are filtered and optimized after they are captured by high-speed camera. The results show that instantaneous waveforms and statistical data of electrical signal contribute to make an overall assessment of welding quality, and that optimized high-speed images allow a visual and clear observation of droplet transfer process. The analysis of both waveforms and images leads to a further research on droplet transfer mechanism and provides a basis for precise control of droplet transfer.     

深度置信网络光伏发电短时功率预测研究

针对现有光伏功率预测技术存在提取特征不充分导致预测精度低的问题,提出一种基于深度置信网络的光伏发电短时功率预测方法。根据光伏发电系统的运行特征和深度置信网络的特点,阐述该预测方法的可行性和科学性。搭建功率预测模型,通过无监督学习过程逐层提取输入序列的内在特征;模型顶层采用BP神经网络对特征矩阵和偏移量进行有监督训练,经过误差微调后输出预测结果。综合考虑可能对光伏发电功率产生影响的多种因素(如辐射强度、温度等),并将上述因素做归一化处理后作为模型的初始输入量,在Matlab上对预测模型进行仿真验证。最后将该预测模型与常用的BP神经网络方法进行比较,结果显示所提模型性能优于BP神经网络,证明该模型具有较好的预测准确度。     

有源低通滤波器的设计及其在焊接中的应用

焊接时在输出电压和电流波形中会叠加高频的脉动波纹以及由于ＩＧＢＴ管关断时所产生的电压尖峰,会对焊接电源本身及焊接过程的控制产生不利影响,文章就此设计了一有源低通滤波器,并提出了低通滤波器在焊接中的应用情况。     

新型大功率软开关电流注入控制系统的研究①

阐述了新型大功率软开关电流注入控制系统的基本结构、原理与特征,研究了电流注入控制系统的不稳定现象以及补偿斜率与系统稳定性的关系。     

新型大功率软开关电路拓扑研究

在充分发扬和有效利用寄生参理的基础上,应用和发展了一种采用磁开关启用优化的激磁电感,同时配合漏感和分布电感,实现大功率软开关直流变换的新型电路拓扑。给出了此电路的工作原理、动态变量方程和设计原则等理论结果,分析了该新型电路拓扑的特点。     

弧焊逆变技术的研究现状与展望

主要从功率器件换流过程,逆变电源系统的技术,逆变电源的建模、理论分析、计算机辅助分析以及大功率逆变技术应用研究所面临的问题等方面,分析和探讨了 焊逆挛 现状与发展方向。