多模式电阻焊机控制器及其控制模式研究 (1)

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1、DISSERTATIONSUBMITTEDTOSHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITYFORMASTERDEGREEOFENGINEERINGRESEACHOFTHEMULTI-MODERESISTANCEMACHINECONTROLLERANDITSCONTROLMODELAuthor：WuYingjunAdvisor：Prof.JiXiaojunClass：B1003592StudentID：1100359044DepartmentofInstrumentScienceandEngineeringShanghaiJiao

2、TongUniversityJanuary,2013万方数据万方数据万方数据上海交通大学硕士学位论文多模式电阻焊机控制器及其控制模式研究摘要电阻焊因为具有操作简单、功能明确、焊接质量容易得到保证、易于实现机械化、自动化、生产效率高等优点而广泛应用在航空航天、造船、汽车等诸多领域，成为了工业上最常用的焊接方式之一。本文研究了可控硅的工作原理和电阻焊循环过程，分析了焊接过程各参数控制的数学模型，在了解电阻焊特点和焊接质量控制方法的基础上，自行设计了一种多模式电阻焊机控制器，实现了对电阻焊过程的自动控制。该控制器以双MCU为核心，实行了焊接过

3、程控制和外围辅助功能控制的相互独立，有效减轻了单MCU的负荷，确保焊接控制过程的可靠性。控制器的软硬件均为模块化设计，各模块之间协调工作，可以实现气阀自动控制、单点焊接、连续焊接等功能，同时可以实时采集焊接电流、电极间电压、焊接工件的动态电阻和工件表面温度四种参数，并实时传送至上位机进行分析处理。系统采用ZLG7289实现了显示和按键功能的统一管理，提供了简洁舒适的人机接口界面。通过控制工件在不同的焊接电流、能量输出总量和速度、表面清洁状况以及最高表面温度的条件下，现场采集了多组实验数据，用Matlab进行处理分析，发现焊接质量受电网电

4、压波动的影响较大，并且动态电阻、输出能量总量、工件温度在不同的特征值下均会形成不同焊接质量的焊点，这些特性为开发和完善多模式焊接控制器奠定了良好基础。关键词：电阻焊，可控硅，焊接自动控制，质量控制I万方数据上海交通大学硕士学位论文RESEARCHOFTHEMULTI-MODERESISTANCEWELDINGMEACHINECONTROLLERANDITSCONTROLMODELABSTRACTResistanceweldingiswidelyusedintheaerospace,shipbuilding,automobileandha

5、sbecomethemostcommonlyusedweldingwayinindustrybecauseithasmanyadvantagessuchaseasilyoperation,explicitfunction,easytoguaranteeweldingqualityandrealizemechanizationandautomationThispaperresearchedtheworkingprincipleofSCR,cycleprocessofresistancewelding,andthemathematicalm

6、odelofsomeparametersintheweldingprocess.Onthebasisoffamiliarwithresistanceweldingcharacteristicsandweldingqualitycontrolmethod,wedesignedamulti-moderesistanceweldingmachinecontroller,realizedtheautomationofresistanceweldingprocess.ThecontrollerusestwoMCUasitscenterandmak

7、estheweldingprocesscontrolandtheauxiliaryfunctioncontrolindependent,thusreducestheworkingloadofeachsingleMCUandensuresthereliabilityoftheweldingcontrolprocess.Hardwareandsoftwareofthecontrollerareallusingmodulardesignmethod.Throughcooperationbetweenmodules,theycanrealize

8、theautomaticcontrolofvalve,singlepointwelding,continuouswelding,andotherfunctions.Atthesametime,thecont