基于FUZZY的点焊恒流控制系统的研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文基于FUZZY的点焊恒流控制系统的研究姓名：杜全营申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：温家伶;于有生2002.3.1、摘要一～f／电阻点焊生产率高、操作简单、易于实现自动化，因而广泛应用于汽车、航空及航天工业。随着电阻点焊应用领域的不断扩展及深入，对点焊质量的要求也越来越高，研究一种高效精确的点焊质量监控系统势在必行。在焊接电流、焊接时间、电极压力等焊接规范工艺参数中，焊接电流是影响焊接质量的最重要参数，但它又受到各种因素(如电网电压的波动、负载阻抗变化、电极压力的波动、分流及电极磨损)的影响。为了

2、补偿上述各种因素的影响，保证良好的点焊质量，本文研制了以80C196KC为工具，以模糊集为控制手段能有效的对初级回路电流有效值进行控制获得良好接头的控制系统。本系统采用高精度霍尔电流传感器采集工频点焊主回路初级焊接电流，利用离散化积分方法获取电流有效值。控制器以该值与预定电流值之间的偏差以及偏差的变化作为输入量，借助模糊控制算法输出要维持初级焊接电流恒定所需的晶闸管调整时间。本控制系统对电流的调节采用了以模糊集为调节算法，以电流的熄灭角为调节对象的方法因而具有较高响应速度和优良的动态性能，这为控制器补偿网压波动、负载阻抗变化对点焊质

3、量的影响提供了保障。本系统还为用户提供了友好的人机交互界面。用户可通过键盘直接设定焊接规范参数，而且可根据点焊时所使用的被焊材料选择相应的焊接规范。焊接时的实际参数也会及时显示在LED发光二极管上以便用户了解实际焊接状况。控制器还具有出错监控功能，可对焊接过程中出现的电流值过大或过小，晶闸管的超温或单管导通的情况进行报警处理。y论文首先对课题研究背景进行了说明，并从点焊主回路、控制回路、点焊质量监控方法及模糊控制在焊接质量中的应用这四个方面回顾了点焊质量控制的现状和发展动态：然后从总体上对控制系统的软件和硬件设计方案进行了介绍；接着

4、具体的介绍了硬件、软件设计及恒流控制原理、控制方案：最后论文叙述了利用本控制系统在镀锌钢板施焊下的实际效果。另外，论文的最后还对本次设计作了总结并对点焊控制系统的研究进行了展望。实验证明本控制系统具有性能稳定、控制精度高和界面友好等特点。为点焊的质量监控提供了可靠的保证。．关键词：单片机高精度模糊控制器恒流控制b一长争7IAbstractResistancespotweldingisakindofhighlyemcientweldingmethod，whichismainlyusedforthebatchproduction．Wit

5、hthedailyimpr0Vementofdegreeofautomation，moreprecisemethodisrequiredtomonitortheprocessandqualityofspotweldingsoastoimprovethereliabilityofweldedjoint．Insuchweldingprocedureparametersasweldingcurrent，weldingtimeandelectrodepressure，weldingcurrenthasthegreatestinnuenceo

6、nthequalityofwelding．However，itisoftenaf．fectedbysuchfactorsasthenuctuationsofmainsvoltage，variationof10adimpedance、fluctuationofelectrodepressure、shuntcurrentandelectrodewear．InordertocomDensatefortheinnuenceoffactorsmentionedaboveonthequalityofweldingandensurebetterq

7、ualityofwelding，thepaperdevelOpsaconn‘olsystemwithhighprecisionwhichadopts80c196KCasthecorecomponentaIldfuzzyastheadjustingwaytorealizetheconstantcontroloftheef托ctivevalueofcurrentintheprimarycircuit．Thesystemgatherstheprimarycurrentfromthemaincircuitofmainsfrequencysp

8、otweldingbymeansofHallcurrentsensorwithhighprecisionandgetstheeffbctivevalueofcurrentthroughthediscreteintegrationmet