高频IGBT逆变焊机论文

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1、天津工业大学硕士学位论文全数字化IGBT逆变焊机控制系统研究姓名：李峰申请学位级别：硕士专业：机械电子工程指导教师：李亮玉20070101摘要随着焊接技术、控制技术以及计算机信息技术的发展，对于数字化焊机系统的研究已经成为熟点，本文开展了对全数字化IGBT逆变焊机控制系统的研究工作。全数字化焊机系统的主电路采用能输出较大功率的IGBT全桥式逆变结构，控制系统采用DSP(1Ms320I砣407A)和单片机(C8051F020)构成的主从式控制结构。其中DSP为控制系统的核心，主要完成焊接实时参数的采集、PI

2、运算和PWM波形的产生；单片机对整个控制系统进行管理，可以实现对人机交互系统(包括键盘和显示)、送丝电机和一些开关量的控制以及与PC机通讯等功能。此外，单片机与DSP之间采用串行通信方式进行信息交换。本文还对送丝电机控制电路和一些辅助控制电路进行了必要的设计。在控制系统软件设计中采用了模块化的程序设计思想。在规划出整个主程序流程的基础上，把整个程序分为多个结构简单、功能明确的子程序来设计，从而大大降低了系统软件设计的复杂性，同时也使程序结构清晰、简单易懂。在主电路和控制电路的设计中，采用了线性光耦、霍尔传

3、感器等多项隔离措施，并设计了相应的焊机保护电路，同时还采用了必要的软硬件抗干扰措施，从而保证了全数字化焊机系统工作的稳定性和可靠性。通过对控制电路的各个功能模块进行软、硬件调试表明，该焊机系统响应速度快，电路简单可靠，系统软件较高效、可移植性好，且系统抗干扰能力强，基本达到了本设计的要求。最后，在对本文做简要总结的基础上，对于本焊机的进一步完善工作提出了建议，为全数字化焊机控制系统今后更加深入的研究奠定了良好的基础。关键词：数字化焊机；控制系统；逆变技术；DSP：单片机；入机交互系统AbstractThc

4、studyofthedigitalweldingmachinesystemhasbecomingahotspotwiththedevelopmentoftheweldingtechnologies，controltechnologiesandinformationtechnologies．TheresearchpresentedhereconcentratedontheconlrolsystemofthedigitalIGBTinvenefweldingmachine．IGBTfull-bridgeinv

5、erterstructurewasadoptedinthemaincircuits．andtheprincipal—subordinatecontrolstructurecomposedoftheDSP(TMS320LF2407A)andtheMCU(C8051F020)wasadoptedinthecontrolsystemofthedigitalweldingmachine．TheDSPwasthecoreofthesystem，whichwouldcarryoutthefunctionofthepa

6、rametercollection．PIoperationandPWMproducing；theMcUwasusedtomanagethewholecontrolsystem，whichcouldcontroltheman-machineinteractionsystem(keyboardanddisplay)，thewirefeedingmotor,SOmeswitchesandcommunicationbetweentheDSPandthePC．Inaddition,theserialcommunic

7、ationmodebetweentheDSPandtheMCUWasadopted．Thcwirefeedingcircuitsandsomeassistantcircuitsweredesignedaswell．皿emodularprogramsdesignmethodwasadoptedinthesoftwaredesignofthecontrolsystem．Thewholeprogramwasdividedintoseveralsimpleandclearsubprogramsafterfinis

8、hedthedesignofitsflow,thenthesubprogramswouldbedesigned,SOthecomplexityofthesoftwaredesignwouldbeplaydowngreatly,thedear,simpleandunderstandableprogramswouldbegained．Someisolativemethodswhichincludedlinearoptocouple