大功率交流方波埋弧焊弧压稳定控制.pdf

《大功率交流方波埋弧焊弧压稳定控制.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、万方数据大功率交流方波埋弧焊弧压稳定控制学位类型学科(专业学位类别)作者姓名作者学号：导师姓名及职称学院名称论文提交日期学位授予单位11010302003：盟童菱副麴援肖釜明熊±一一一：扭电王猩堂瞳：2Q!垒生Q§旦三Q旦：塑直抖趱太堂●●万方数据High-·powerACSquare-—waveSubmergedArcweldingArcVoltageStabilityControl1：ypeofDegree』坠鱼垦鱼曼堡i鱼旦曼g!曼殳Discipline(TypeofProfessionalDegree)MechanicalEngineering．Ca

2、ndidateCheJunStudentNumberl1010302003SupervisorandProfessionalTitle△：旦出№塑堑gDate丛型兰Q竺，2Q!垒University也坠塑!延监!曼血Q￡墨Qi曼墼曼塑亟坠曼地Q!Q蚁万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究●做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：P朱

3、後日期：Ⅻ】忤石月f秒日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：导师签名：陈腹锕移徊期：功J侔6月弦日’日期：加fl}年莎月f∥日万方数据摘要交流方波埋弧焊具有电弧过零点快、无磁偏吹、焊接熔敷率高等优势，但在大电流高速焊过程中电弧易失稳，实际输出的电流、电压波形存在不规则畸变，

4、影响焊缝成形质量，特别是在大电流(1000A级以上)交流方波焊接场合，电弧越容易失稳，焊缝成形容易出现咬边、驼峰等多种缺陷。对大功率交流方波埋弧焊电弧稳定性控制应用基础科学问题进行研究，对于解决大功率交流方波埋弧焊易出现的电弧失稳、焊缝成形差的问题并最大限度地发挥交流方波埋弧焊的优点，具有重要的理论与实际工程意义。论文在分析埋弧焊接过程电弧系统电参数和机械运动相互关系的基础上，建立恒流特性埋弧焊过程电弧弧长数学模型，深入分析电弧参数对焊接过程电弧弧压的稳定性影响规律及其对焊缝质量的影响，并在此基础上，提出大功率交流方波高速埋弧焊过程弧长稳定控制策略，并设计出

5、基于弧压反馈变速送丝的弧长控制系统，实验修正和完善了基于弧压反馈变速送丝的弧长控制系统的功能和性能。主要研究内容如下：1．建立恒流特性埋弧焊过程电弧弧长数学模型，研究不同规格焊丝、大电流、电弧波形、下的热作用机制与焊丝进给的动态平衡关系，揭示电弧波形正负半波幅值、导通时间比、频率与电弧弧压的影响规律。2．引入交流方波埋弧焊的弧压特性，引入模糊控制策略，研究了基于模糊控制的大功率交流方波高速埋弧焊过程弧长稳定控制器。给出了模糊控制器的设计步骤，并结合交流方波弧压变化特征对模糊控制器的参数进行了选取。3．研究了基于弧压反馈变速送丝的弧长数字化控制系统，设计了以基

6、于ARM处理器为核心的弧压数字化控制系统，控制系统包括硬件和软件两部分，硬件功能模块由STM32RBl0处理器、送丝调速主电路、驱动电路、弧压信号采集电路、保护电路等组成；软件功能模块由主程序、引弧与收孤子程序、采样子程序，PWM生成子程序组成。并给出了弧长模糊控制算法在ARM处理器中的实现途径。4．利用MATLAB的SIMULINK建立交流方波弧压闭环反馈变速送丝控制性能仿真模型，并设计了斜坡焊试验，通过仿真与实验手段，分别对PID控制与模糊控制下的弧压控制效果进行对比研究。仿真与实验结果表明，设计的模糊控制系统对电弧弧长的调节起到良好的作用，其控制性能优

7、于PID控制送丝系统，具有更强的适应性。关键字：交流方波埋弧焊；电弧弧压；稳定特性；模糊控制；ARM微处理器万方数据ABSTRACTACsquarewaveSAWhastheadvantagesofzerocrossingfast，nomagneticblowandhighwelddepositionrate，butthehigh—currenthigh—speedarcweldingprocessisinstability，thecurrentandvoltageoutputwaveformaredeformed，thisphenomenon，canaff

8、ectweldquality．themorelike