基于dsp波控colt2gt弧焊电源控制系统的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文基于DSP波控CO<,2>弧焊电源控制系统的研究姓名：林和明申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：王伟20050422华中科技大学硕士学位论文摘要随着科学技术在焊接领域应用的不断深入数字化技术和波控技术在弧焊电源中的应用已成为新型焊机的主要发展方向本文以表面张力熔滴过渡STT为基本指导思想应用数字信号处理技术对CO2气体保护焊短路过渡用电源的控制系统加以研究根据CO2焊短路过渡过程的特点把其细分成七个阶段在颈缩形成过程中提高电流促使颈缩形成而在短路过渡后期降低电流使液桥在低能量条件下爆破完成较小飞溅的短路过渡在此过

2、程中通过数字信号处理器TMS320LF2407ADSP对焊接电流电弧电压实时采样对采样值进行分析处理最后控制输出符合于短路过渡特点的电流波形表面张力熔滴过渡STT中各阶段状态的特征值的提取和判定是制约其发展的一大瓶颈随着焊接过程测试技术的发展人们认识到焊接电流电弧电压是各种++电弧物理现象的丰富信息的载体本文基于数据采集卡PCL_818L应用VisualC技术开发了一套信号采集信号处理的测试分析软件该软件对电弧电信号的瞬时I-U图电压一阶微分电压二阶微分电压和电流的概率密度分布电弧功率和熔滴过渡频率以及短路时间燃弧时间熔滴过渡周期等参数进行了分析

3、瞬时I-U图能很好地反映短路过渡中的小概率不规则现象而焊接电压的概率密度分布图短路过渡时间的统计分析过渡频率分布图都能够很好地反映短路过渡的规则性和稳定性利用这些模块可对CO2气体保护焊的熔滴过渡电弧特性进行分析从而提取有价值的焊接电弧特征信息借助电弧电信号的测试分析软件探讨了CO2气体保护焊短路过渡过程的控制策略并提出了以下两套控制策略策略一利用电弧电压的起伏变化来正确地检测CO2气体保护焊短路时刻和燃弧时刻同时通过恰当的设定各阶段的时间参数和控制算法来实现对应阶段的电流波形控制策略二利用电弧电压的起伏变化来正确地检测CO2气体保护焊短路时刻和

4、燃弧时刻同时用短路峰值电流和焊接基值电流分别来标示液桥爆破段开始和回复段结束经各阶段的对应算法来实现对各阶段I华中科技大学硕士学位论文的电流波形控制控制系统芯片采用数字信号处理器TMS320LF2407A主要用到其A/D转换接口和事件管理器中PWM输出等功能软件技术采用了中断服务技术及时处理各类故障和实时控制程序结构采用子程序编程思想使其清晰明了便于调试修改提高系统的可移植性本文设计了基于DSP分析CO2焊接过程的试验平台通过该平台可以判断DSP的控制效果还设计了电弧电压和焊接电流的预处理电路其线性关系良好能灵敏的检测短路过渡中各阶段的焊接电流和

5、电弧电压使电弧电信号进数据采集卡和DSP时不失真示波器标准方波信号模拟弧压进行的仿真试验和实际焊接试验都证明了控制思想合理且总体方案有效可行本研究对波控CO2弧焊电源的研究而言是一种新的有益的尝试关键词CO2弧焊电源波控表面张力熔滴过渡STT数字信号处理器DSP脉宽调制PWMII华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWiththefurtherapplicationofadvancedtechnologyintheweldingfield,theresearchofdigitaltechnologyandwavecontrolledtechno

6、logyinnewweldingmachinehavebeenexploitedtwomainstreamdirections.Inthispaper,thecontrolsystemofthepowersourceforCO2shortcircuitingtransferisresearchedwhichisbasedonthetechnologyofSTT(theSurfacetensiontransformation)andDSP(digitalsignalprocess).Intermsofthecharacterofshortcircu

7、ittransferofCO2welding,theprocessisfractionalizedintosevensubsections.Duringtheneckofmetalbecoming,risingthecurrentmakeitcomingintobeing.Andatthelaterofshort-circuitingtransfer,theweldingcurrentisdeclined,asmakesthebridgedestroyedatthelowenergyandfinishesthetransferwithoutspl

8、ash.Duringtheprocess,therealtimecurrentandvoltagevaluesinformationar