逆变colt2gt焊机dsp控制系统的研制

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1、摘要本文在研究前人的经验成果的基础上，针对基于DSP的弧焊逆变电源的数字化控制系统进行了研究和设计。在该系统的设计中，采用TI(美国德州仪器)公司的DSP(TMs320LF2407)芯片作为CPU，由于其速度快(40MHz)、精度高(16bits)等特点，为弧焊逆变器控制系统真正实现数字化提供了条件。在控制思想上，采用分区段(燃弧、短路阶段)控制策略和数字PID控制算法。最后经过设计实验，得到了相应的电压波形和PWM波形、A／D、D／A转换模块的实验波形，该控制系统基本符合弧焊逆变电源的工作要求。一个完善的控制系统庞大而复杂，在本论文中，针对控制系统的主要部分进行了研究与设计，

2、主要分为硬件系统和软件系统。基于DSP的硬件控制系统，组成一个闭环控制系统，从焊接回路中进行信号采样，然后进行AfD转换，经DSP数据处理后，生成PWM波形输出，从而控制IGBT的通断，另外还设计了D／A转换模块用以控制送丝系统和键盘显示模块等等。在软件控制算法中，采用了数字PID控制算法，并建立了Matlab仿真模型，证明了该算法的可靠性和实用性。设计的控制系统在自行研制的逆变焊机(25kHz)上进行了功率负载实验，并采集了相应的电压波形，对外特性和动特性两方面进行了研究。关键词：弧焊逆变电源，数字化控制系统，DSP，PID算法AbstractThedigitalcontro

3、lsystemoftheweldinginverterbasedonDSPisdesignedinthispaper．Inthissystem，tlletypeofDSPisTMS320LF2407，producedbyTICompany。Ithashighspeed(40Hz)andprecision(16bits)，andprovidestheabilitytorealizethedigitalcontrolsystem．Inthecontrolsoftwaredesign，theprocessofweldingisdividedintoarcperiodandshortc

4、ircuitperiod，andthedigitalPIDcontrolalgorithmisadopted．Throughtheexperiment，thewaveformofvoltageandcurrentbyA／Darecollected．PWMandD／Aarcoutput．AndthecontrolsystemmeetstherequirementofthearCweldingInverter，Aprefectcontrolsystemisbigandcomplex．Inthispaper,someprimarypartsofthedigitalcontrolsys

5、temaredesigned，includingthehardwaresystemandsoftwaresystem．Theclosed·loopcontrolsystemforvoltageandcurrentisdesigned，Thefeedbacksignalissampled，thentheanalogsignalisconvertedtodigitalsignal，andDSPprocessthedata,thenthePWMwaveformisoutputtocontr01IGBT．Thedigitalsignalisconvertedtoanalogsignal

6、tocontrolweldingfeedingwiresystem．Inthesoftwareprogram，thedigitalPIDalgorithmiSadopted．ThesimulationmodelisestablishedaboutPIDalgorithm，credibleandappliedparametersareprovided．ApowerloadexperimentofstoiccharacteristicanddynamiccharacteristiciStestedontheweldinginverter(25kHz)．Keywords：weldin

7、ginveaer，digitalcontrolsystem，DSP,PIDalgorithm第一耄绪论第一章绪论1．1C02焊接技术在国民经济中的地位和作用焊接技术是一种先进的连接制造技术，它已从单一的加工工艺发展成为现代科技多种学科互相交融的新学科，并成为一种综合的工程技术，它涉及到材料、机械结构设计、焊接预处理、焊接工艺装备、焊接材料、下料、成形、焊接生产过程控制及机械自动化、焊接质量控制、焊后热处理等诸多技术领域。焊接技术已经广泛地应用于工业生产地各个部门，在推动工业的发展和产品的技术