基于dsp的colt2gt焊接数字控制系统的研究

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1、摘要摘要C02焊因其生产效率高、成本低、能源利用率高而广泛应用于低碳钢和低合金钢、薄板钢结构以及各种全位置焊接中。但是C02焊一直存在着飞溅较大的问题，严重的制约着它的推广和使用。在短路过渡的C0：焊中使用适合熔滴过渡行为的波形控制，可以有效地减少焊接飞溅的产生。由于传统的模拟控制在控制精度、速度和稳定性上不能满足波形控制的要求，因此在C0：短路焊接波形控制领域引入数字化技术有着良好的发展前景。本文研制了一套CO。焊接数字控制系统。使用DSP芯片TMS320F2407作为控制核心，设计了包括DSP外围电路、反馈电路、A／D转换电路、故障保护电路、显示

2、电路的硬件控制系统。设计了包括键盘输入和液晶显示人机交互系统。使用Simulink仿真工具对电压和电流反馈通路的PID控制系统进行了仿真，优化了CO。气体保护焊的PID控制参数。在研究已有的CO：焊物理模型和波形控制的基础上，拟定了独特的分时性波形控制策略，同时在Simulink环境中创建了C0。焊短路过渡波形控制模型，通过仿真实验验证了该波形控制策略。创造性的将MATLAB软件包中的EmbeddedTargetforTIC2000DSP系列工具引入到焊接电源数字化控制系统的研究中，实现了由Simulink仿真模型直接生成DSP系统软件代码。通过模拟

3、仿真实验，检验了CO：焊接数字控制系统硬件、软件和控制策略。实验表明，整个系统的快速性、准确性良好，能够实现波形控制策略。关键词：数字化焊接电源；c0。焊；波形控制；MATLAB仿真；DSPAbstractABSTRACTC02ArcWeldingisakindofhighefficiencyweldingmethod、析Ⅱ1lowcost．Itiswidelyusedinmildsteelandalloysteelall-positionwelding．Butsplashisaproblemwhichpreventsthismethodfrombe

4、ingusedoneverycondition．Thewaveformcontrolcalldecreasethesplasheffectively．Traditionalcontrolcan’tmeettherequirementsinprecision，speedandstability．ThereforedigitalwaveformcontrolhasagreatsignificanceinC02welding．ThepaperdevelopsadigitalcontrolsystemforC02arcwelding．BasedonTMS32

5、0LF2407，DSPminimumsystem，feedbackcircuit，A／Dconvertercircuit，protectioncircuit，displaycircuithasbeendesigned．ThissystemalsoincludeskeyboardinputandLCDdisplayforman-machineinteraction．ThePIDcontrolinvoltageandcurrentfeedbackcircuithasbeensimulatedandtheoptimalparametershavebeenf

6、ound．Aparticulartime—sharingwaveformcontrolpolicyhasbeenbroughtforward．ThemodelofC02shortcircuitingtransferhasbeensetupandthecontrolpolicyhasbeenprovedwiththemodel．ThecodeisproducedbytheSimulinkmodelwiththehelpofEmbeddedTargetforTIC2000DSPtoolbox，whichiSthefirsttimeforusinginth

7、eresearchofdigitalweldingpowersource．Theentiredigitalcontrolsystem，includinghardware，softwareandcontrolpolicy,hasbeenprovedinthestimulantexperiments．Thespeedandaccuracyofthissystemcanmeettherequirementsofwaveformcontrolmethod．KeyWords：DigitalWeldingPowerSource，C02Welding，Wavefo

8、rmControl，MATLABSimulation，DSP独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指