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1、鼋 ， 学校代号：1 0 7 3 1 学 密 号：0 8 2 0 8 0 5 0 2 0 2 4 级：公开 兰州理工大学硕士学位论文 基于8 0 C 1 9 6 K B 单片机控制M M A T IG 焊 机的研制 墙差堕僮；兰州理王太堂 I l T h eR e s e a r c ho nM M A T I GW e l d i n gm a c h i n eb a s e do n8 0 C 1 9 6 K B M C U b y Z h a n gS h i q i n B E ( H e i l o n g j i a n gu n i v e r s i t yo fS c i
2、e n c ea n dT e c h n o l o g y ) 2 0 0 8 At h e s i ss u b m i t t e di np a r t i a ls a t i s f a c t i o no ft h e R e q u i r e m e n t sf o rt h ed e g r e eo f M a s t e ro fE n g i n e e r i n g l n M a t e r i a l o g y i nt h e G r a d u a t eS c h o o l o f L a n z h o uU n i v e r s i t
3、yo fT e c h n o l o g y S u p e r v i s o r P r o f e s s o rC h e nK e x u a n A p r i l ，2 0 1 1 7川5删3 58舢8川i-Y - - 兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明 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：欷世 勤 日期
4、：柳，年 彳月7 E l 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，即：学 校有权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。本人授权兰州理工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。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到中 国学位论文全文数据库，并通过网络向社会公众提供信息服务。 作者签名： 苏馊荔 刷磁名：似 日期：刎年占月7 日 日期：7 , , 0 1 1 年6 月7 日 I - I - L 。 硕士学位论文 目录 摘要I A B
5、 S T R A C T I I 第1 章绪论。1 1 1 课题研究的背景及来源1 1 2 国内外M M A 厂】G 焊机的发展现状。2 1 2 1 国内M M A T I G 焊机的研究现状2 1 3 本课题设计方案与目标3 第2 章基于8 0 C 1 9 6 K B 单片机控制M M A T l G 焊机主电路设计6 2 1 逆变电路拓扑结构选择。6 2 2 逆变频率的确定7 2 3 逆变器前输入电路的设计。7 2 3 1E M I 滤波电路8 2 3 2 浪涌电压抑制电路8 2 3 3 输入滤波电容的选择9 2 4 开关元器件选择。9 2 4 1I G B T 的特性1 1 2 4 2I
6、 G B T 的参数选择1 3 2 4 3 使用中的注意事项1 3 2 5 中频变压器的设计1 4 2 5 1 中频变压器的瞬态饱和。1 4 2 5 2 中频变压器瞬态饱和的防止措施1 5 2 5 3 中频变压器设计要点1 5 2 5 4 中频变压器参数选择。1 6 2 6 开关器件的尖峰电压与尖峰电流吸收电路设计1 7 2 7 输出整流电路设计1 8 2 7 输出滤波电感设计1 8 2 8 高频吸收回路的设计1 9 2 9 主电路结构1 9 2 1 0 本章小结。2 0 ， 一 基于8 0 C 1 9 6 K B 单片机控制M M A Z r l G 焊机的研制 第3 章基于8 0 C 1
7、9 6 K B 单片机控制M M A T I G 焊机控制电路设计2 1 3 1 控制系统的工作原理2 1 3 2 控制系统的设计要求2 2 3 3 控制系统的硬件组成2 3 3 3 1 单片机最小系统2 4 3 3 2 数模转换电路2 6 3 3 3 脉宽调制电路2 7 3 3 4I G B T 驱动电路2 9 3 3 5 数据采集电路3 0 3 3 6 参数预置与显示电路3 1 3 3 7 保护电路3 3 3 3 8 高频引弧器的控制电路设计3 5 3 5 本章小结3 6 第4 章控制系统软件结构及程序设计3 7 4 1 主程序设计3 7 4 2 控制系统子程序的设计。3 8 4 2 1
8、脉冲T I G 焊控制子程序设计3 8 4 2 2 直流T I G 焊控制子程序设计3 9 4 2 3 手工电弧焊控制子程序设计4 0 4 2 4P I 控制及其子程序4 1 4 2 5 参数预置与显示子程序4 3 4 2 6 电流缓升与电流缓降子程序4 6 4 2 7 熄弧控制子程序。4 7 4 2 8 故障处理子程序4 8 4 3 本章小结4 9 第5 章系统抗干扰设计5 0 5 1 电磁干扰的来源与抑制电磁干扰的原则5 0 5 2 硬件抗干扰设计5 1 5 2 1 主机单元配置抗干扰。5 1 5 2 1 电源抗干扰的措施一5 1 5 2 2 加通道抗干扰措施5 2 5 2 3 空间抗干扰
9、措施。5 4 5 2 4 变压器的屏蔽层接地5 5 一 硕士学位论文 5 2 5 印制电路板抗干扰的措施5 5 5 3 软件抗干扰设计5 7 5 3 1 监视定时器( W D T ) 。5 7 5 3 2 冗余指令5 7 5 3 3 数字滤波5 8 5 4 本章小结5 9 第6 章系统调试6 0 6 1 脱机调试6 0 6 1 1 系统调试6 0 6 1 2 驱动输出波形调试6 0 6 1 3 保护电路调试6 2 6 2 联机调试6 3 6 2 1 空载联机调试。6 3 6 2 2 负载联机调试6 3 6 2 3 焊接实验6 4 6 3 对系统进一步完善的建议6 5 6 4 本章小结6 5 j 吉论f ；6 参考文献6 7 致谢7 0 附录A 攻读学位期间发表的论文7 1 硕士学位论文 摘要 逆变焊接电源由于具有节能、节材，控制性能好，动态响应快，易于实时控 制等显著特点，目前已受到国内外焊接界的高度重视。现代电力电子技术的发展 和大功率逆变技术的不断成熟，促进了逆变焊接电源的更新换代。M M A 厂r I G 焊 机是一种集手工电弧焊、直流T I G 焊和脉冲T I G 焊为一体的多功能焊机，该型号 焊机已广泛地应用于汽车、机车车辆、化工、船舶等工业领域的
