基于模糊控制的智能化闪光焊控制系统研制

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1、南京理工大学硕士学位论文基于模糊控制的智能化闪光焊控制系统研制姓名：高志彪申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：王克鸿2001.12.1

2、硕士论文基于模糊控制的智能化闪光焊控制系统研制P425629摘要基于模糊控制的智能化闪光焊机控制系统是闪光焊机焊接系统的重要组成部分。该系统整体是主从分布式系统，上位机是基于PC的WINDOWS程序，采用C++Builder5编写，为用户提供了友好的操作界面及相关数据库；下位机是以MCS一51单片机为核心的嵌入式系统，采用了模糊控制算法。上、下位机之间采用RS一232一c协议的串口通信。工

3、件送进系统由电液伺服阀实现精确控制，焊接热量由大功率可控硅实现无级调节，焊接电流及电压参数的采集采用霍尔传感器，实现了闭环控制。【关键词】闪光焊分布式控制模糊控制单片机闭环伺服Vv一第l页硕士论文基于模糊控制的智能化闪光焊控制系统研制AbstractTheIntellectualControlSystemofFlashButtWelding，themainandbasicpartoftheFlashbuttweldingmachine，isthebasictorealizetheautomationoftheweldingproce

4、ss．Ingeneral，it’SaDistributedSystem．TheapplicationonPC，whichprogrammedinC++Builder5andtheDatabasedevelopmentaltools，suppliestheinterfaceofmanandmachine．ThecoreofthesystemisaFuzzyControlSystem。witchisaembeddedSystembasedOnMCU(MCS一51)，programinC51．Thecommunicationbetween

5、thePCandMCUisrealizedthroughasynchronousserialportinRS一232-Cprotoc01．Furthermore，theFuzzyControllerrealizesthecontroloftheworkpiecefeedspeedandtheweldingheatthroughthefuzzycontrolalgorithmaccordingtothecurrent，voltageparameterandthedisplacementparameterfeedback．Thehard

6、wareandsofhgaredesignisdescribedindetailinthispaper．Theoveralldesignhasbeentestedinsimulatedconditions，followedthepracticeinfact．Itisprovedthattheplanandcontrolideaisoriginalandavailable．[Keywords]Flashbuttwelding，DistributedControlSystem，Fuzzycontrol，SingleChipMicropr

7、ocessor,ClosedLoopServoSystem第2页硕士论文基于模糊控制的智能化闪光焊控制系统研制1绪论1．1闪光焊技术的原理、现状与发展1．1．1闪光焊的机理、特点及应用对焊(对接电阻焊)是一种常见的焊接接头形式，是点加热的塑性焊接。对焊又可分为电阻对焊和闪光对焊两种。闪光焊作为一种有效的焊接手段广泛应用于机电、建筑、交通、石油钻探和冶金工业等方面。闪光对焊过程是多参数影响的不连续过程，目前较为成熟和应用较广的焊接工艺有连续闪光焊和预热闪光焊两种。连续闪光焊的焊接工艺过程包括闪光、顶锻、保持、恢复等阶段。其中闪光和顶锻

8、是形成焊接接头的重要阶段。闪光阶段的实质是工件端面的接触触点熔化，液态金属过梁的不断形成和爆破的过程，同时析出大量的热来加热工件，因此闪光阶段的主要作用是加热工件，热源主要是液体过梁的电阻和工件电阻，前者是主要的；闪光阶段的另一个作用是烧掉工件端面的不平和脏物，使闪光后期工件端面上形成一层均匀的液体金属层和适当的温度。研究表明【lJ闪光过程本身具有一定的自调节作用。在一定范围内，能自动保证工件闪光速度与送进速度相等。闪光自调节作用的实质是闪光功率自动调整的过程。国内对于闪光过程的研究【2】表明：闪光过程是不连续的。闪光过程中实际有效

9、加热时间只占闪光时间的lO-30％。如何改善闪光不连续过程，使加热效率提高，是闪光对焊过程控制系统必需实现的一个课题，目前仍需作出探索。顶锻是闪光后期对工件施加顶锻力，封闭工件对口间隙，排除液态金属层、过热金属及氧化物夹杂，使工件对口