数字化埋弧焊机人机交互与专家系统的研究

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1、上海交通大学硕士学位论文第一章目录数字化埋弧焊机人机交互和专家系统的研究摘要本文介绍了基于单片机(MCU)和双数字信号处理器（DSP）控制的数字化埋弧焊机系统的结构：采用由AT89C52单片机作为“主”控制器、双TMS320240数字信号处理器作为“从”控制器的三CPU模式。这样充分发挥了MCU事件管理能力强以及DSP强大数据处理能力和高运行速度的优势，提高焊接控制系统的精度和实时性，满足焊接系统多任务的性能要求。本文设计了基于单片机控制的数字化埋弧焊机人机界面系统。系统由单片机、液晶显示器、数字化编码器、铁电存储器、键盘等构成。用户不仅通过人机界面可设置和保存焊接电流、焊接电压、焊接速度等多

2、组工艺参数，而且可在焊接过程中动态显示焊接电流、焊接电压。单片机通过RS-485通信电路与双DSP进行多机通信。本文还在数字编码器的使用中创新性地设计了鉴相电路，弥补了以往软件鉴相的不足。该鉴相电路由整形电路、异或逻辑电路、消抖保护电路和J-K主从触发器电路组成。两路脉冲信号经过鉴相电路，会根据旋转方向的不同只有其中一项输出脉冲，从而方便、准确地判断旋转方向。本系统还设计了埋弧焊机的PC控制和监控软件。通过该软件用户可以输入焊接电流、焊接电压、外特性等多个参数，并通过RS-232V上海交通大学硕士学位论文第一章目录串行通信电路发送到人机界面系统，最终控制焊接全过程。焊接过程中该软件可以通过显示

3、焊接电流和焊接电压曲线对焊接过程进行监控。同时软件中还内嵌了埋弧焊工艺专家系统，使用户可以在设定参数时逐步得到专家系统的推荐优化参数，从而使焊接操作过程更加简易化、智能化，也为埋弧焊的网络化打下了良好的基础。实践证明：该数字化埋弧焊人机界面与专家系统具有稳定可靠，界面友好，可实现多组参数的设置及保存，单旋钮调节参数等特点。关键词：数字化埋弧焊机，人机界面，单片机，数字化信号处理器，Labview，专家系统VI上海交通大学硕士学位论文第一章目录STUDYONMAN-HUMANINTERFACEANDEXPERTSYSTEMOFDIGITALSUBMERGEDARCWELDINGABSTRACTT

4、hispaperintroducesthestructureofSubmergedArcWeldingbasedonsinglemicro-chipanddualdigitalsignalprocessors,alsodesignshuman-machineinterfacesystembasedonMCU.ThissystemisconsistedofMCU,LCD,keyboard,FRAMSerialMemoryanddigitalencoder,andcanrealizeweldingparameterssettingsuchasweldingvoltage,weldingcurren

5、tandweldingspeedetc.Besides,itcanalsodisplayweldingcurrentandweldingvoltageindynamicmode.TheMCUcommunicateswithDSPsthroughRS-485.Highstability,goodperformanceofthissystemarepracticallyproved.Thestructurehasgreatlytakeadvantageoftheeventmanagementofmicro-chipandthehighefficiencyindataprocessingofDSP,

6、alsoenhancedtheaccuracyandreal-timingofweldingsystem,andmeettheneedsofmulti-tasksinweldingsystem.Thispaperhasdesignedcreativelyakindofphasedemodulationcircuitwhichhasenhancedtheperformancecomparedwithsoftwarephasedemodulationtraditionally.Thecircuitisconsistedof4parts:shapingcircuit,exclusive-ORcirc

7、uit,flutter-eliminationcircuitandmaster-slaveflip-flopcircuit.Thetwopulseswillpassthecircuitbeforeenteringthemicro-chip.Onlyonepulseoftwowillbeoutputafterthecircuitwhicheasilyandcorrectlyjudgestherota