《基于DSP控制的波控短路过渡电弧及其能量的检测分析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于DSP控制的波控短路过渡电弧及其能量的检测分析（96页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华南理工大学硕士学位论文基于DSP控制的波控短路过渡电弧及其能量的检测分析姓名：刘庆长申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：曹彪20050501A b s l f a c tN o w a d a y s ，w i t ht h ef u r t h e rr e s e a r c ho nw e l d i n gt e c h n o l o g ya n dt h e畦e v e l O p m e n tO fw e l d i n gm a n u f a c t u f ea u t o m a t i O n ，p r e c i s ee o n t r o lO a
2、 f cw e l d i 盘gp O w e fs o H f e e 觳a V eb e e A ，麓o f e 毫丑df 藏o f oi 丑】p o f 矗藏7 I b 盎矗a p ol h es “u a t i o n ，n e wh a r d w a r ea n ds O f t w a r eO fa r cw e l d i n gp o w o rs o u r c ec o n t r O ly s t e mh a V eb e e nd e s i g n e db ya d O p t i n gd s P I C 3 0 F 6 0 1 0a st h ec o
3、 r eo fc O n t r o ls y s t e f 珏i 矗t 蠹i st h o s i s ；e O m p u t i 建g 嚣l e t 蠡o dO fa f ee 建e f g yh a sb e o 琏a l s od e s i g n e d ；m e a n w h i l e ，t e c h n o l o g ye x p e r i m e n t sa n dd a t ac o l l e c t i n gw e r ea l s Oc O m p l e t e db yi n t e g r a t i n gw i t he l e c t r
4、 i c i t yc u r r e n tw a V e f o r mc o n t r o lo fs b o f 一c j f c n i l 建f ei ne 0 2a f ew e l d j 嚣g ，a n dt h ee x p e f i m e 瓤ld a t ah a v eb e e Ep f o c e s s e da n da 珏a l y z 尊d8 sw 。i l M a i r e s 。a r c hw o r k蘸藏df e s u l t s毪r ea sf 0 1 l o w s ：B e c a u s eo ft h ee x i s t i
5、n gs h o r t a g e s0 ft r a d n i O n a lM C Uc o n t r 0 1 l e da r cw e l d i n gi n V e r t e rs u c ha ss l o wc o m p u t i n gs p e e d ，b a dr e a l - t i m ep e r f o r m a n c e ，a n dt a k i n gt h ed e m a n df o rp r e c i s ec o n t r O l0 fw e l d i n gp O w e rs o u r c ei n t oa c c
6、 o u n t ，ac o m p l e t es e tO fb a r d w a r ea n ds o f t w a f e0 fc o t f o ls y s t e mw a sd e s i g n e db yu s i n gaD S Pd s P I C 3 0 F 6 0 1 0a sc O n t r O l l i n gc O r e ；b e s i d e s ，p h a s e - s h i f t i n gP W Ms O f t s w i t c hf u l l - b r i d g ec o n t r 0 1c i r c u i
7、tb a s e do np h a s e s h i f t i n gc o n t r o lc h i pU C 3 8 7 9w a sa d o p t e di nd e s i g n e dw e l d i n gp o w e rs o u r c e ，w h i c hi m p r o V e sr e l i a b i l i t y0 ft h ew h o l es y s t e m T h ew e l d i n gt e c h n o l O g ye x p e r i m e n t ss h o wt h a tb o t hh a r d
8、 w a r ea ds o f t w a r ea r ef e a s i b l ea n dl o g i c a la n dc a nw o r ks t a b l y I no r d e rt Od i m i n i s ht h es p a t t e r i n gi nt h ep r o c e s so fs h o r t c i r c u i ta r cw e l d i n ga n di m p r o v ea r cs t a b i H t y ，as e p a r a t e dc u r r e n tw a V e f o r m c
9、 o n t r O lm e t h o dh a sb e e na d o p t e di nt h es y s t e m T h ew e l d i n gc u r r e n tw a V e f o r mi sd i v i d e di n t ot w 0p h a s e s ，s h o r tc i r c u i t i n ga n da r cb u r n i n g ，a n de a c hi sc o n t r o l l e dr e s p e c t i v e l y I s h o r tc i r c u i t i n gp h
10、a s e ，d i f f e r e n tc u r r e n tr i s er a t e sa r ec o n t r o l l e dd u r j n gd i f f e f e n tp h a s e sa n dt h em a xc u r r e n tm u s tb el i m i t e d ；w h i l ei na r cb u r n i n gp h a s e ，h i g hc u r r e n ta r cb u r n i n ga n dl o wc u r r e n ta r cm a i n t a i n i n ga r
11、 ec o n t r O l l e d I nt h et h e s i s ，c O r r e s p o n d i n gc u r r e n tw a v e f o r m c o n t r o ls o f t w a r ew a sd e s i g n e da n dP Ic o n t r o lt e c h n o l o g ya d o p t e dt ok e e ps t a b l ec u r r e n to u t p u ti nw e l d i n ga r cb u r n i n g A sar e s u l t ，o nt
12、h e华南理工大学学位论文原刨性声明本人邦重声甥：掰呈交的论文是本人在导师的撂警下独立遴行研究所取褥的研究成果。除了文中特别加以标注弓l 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笃的成果作品。对本文的磺究 薮出爨要贡献憋个人积集髂，均已在文中以睽确方式标明。本人完全懑识到本声明的法律后果由本人承担。俸者签名：目絮：伽：年舅舶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豳、使用学位论文的规定，隧意学校保餐并商鬻家有关部门或枫橡送交论文酶复印辞瓣电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华南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痒进行检索，可以采用影E l j 、
13、缩印溅扫描等笺制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属予不保密口。( 请在以上相应方框内打“v ”)作者签名：纠红名导师签名：嚆芳日期：一f 年歹月z 侈黾日期：劫口，年多月? 争日第一章绪论第一章绪论1 1课题的背景及意义1 圭。l 本课越研究背景随着对c 0 2 焊短路过渡过程研究的不断深入以及现代电力电子技拳、鑫动茬甓爨论戆不酝发涎，波形羧翻方法魄经溪了交黻糙控翻爨壤细控制的过程l h 孙。由于逆变电源的出现，使波形的精细控制有了便利的条件，而大功率开关器件的不断发展和逆变技术的进步，使逆变电源的可纛链及动态靛戆褥到避步豹提斑。随着波控鼓拳戆深入疆究，人们
14、不仅W 以对短路过渡的颈稚过程进行控制，还裔可能控嚣l 藕熔滴形成过程，使熔滴尺寸趋于一致，从而使C 0 2 焊的短路过渡过程稳定，达到减少飞溅，改善焊缝成形的掰的【3 4 】。攀片税攘裁弧浑递交魄源是薮霹滋变毫源数字亿控剿牵令重要豹发腰除段。寇擎片机控话l 系统中萃片枫主要究成了控制髂鸯的给定功髓以及焊机的总体镑理。单片帆虽然在控制系统中仅仅完成了信号的给定，键楚已经使褥激娣递交纛源程实嚣簿按工艺控粼时，如C 0 2 波形控髑等，获褥掇大豹瑟溪魏。铡麴霹戳透过零片瓿绘出彩秘瓣率、琴离旗蓬熬e 0 2短路电流波形，使得c 0 2 焊接的工艺效果在不同的电流范围内都能接近予疑德。司辩，农攀冀税控
15、豢l 豹弧溽遂变电漂中，鼗褒淀意到它数控锻核心- P I 控制器和P w M 控镱电路通常都是由摸拟元件构成。P I 控制器默运算敝大器为核，孙，P w M 控制电路多采用s G 3 S 2 5 和s 6 3 s 2 6 。和用肇冀枫进 亍弧焊遒变电源的控制妪然农信号的给嫩部分实现了数警化，但是受到革片祝窦身鲶理能力酌袋翎，漱源的P l 控铷器帮P w M 仍然采髑了模掇魄貉【5 l 。疆魏，数譬证瀚特纛在攀片辊接潮煞强滓滗交穗源孛势没有得到充分体现。同时单片机也有抗干扰能力差、集成艘不高、运算速度蠖、实嚣熬嚣耱度较麓等羧铡。近年来髓者微电予技术的迅速发展和数字信号处理理论与技术黝不断宪善，数
16、字信譬处理嚣( D i g i t a lS i g n a lP r o c e s s or 即D s P ) 得到广泛酶 蛰及和应用。D s P 强大的数据能力和窳运行滤度为弧焊逆变媳源的数字他控制注入了新酶生机，特剐是M i c r o c h i p 、T l 、A D 、M o t o r o l a 等公葡都华南理工大学工学硕士学位论文研制成功了以D S P 为内核的集成控制芯片，为弧焊逆变电源控制系统的全数字化提供了必要的硬件和软件基础。短路过渡电弧波控技术是现代弧焊控制中的一个重要手段，近二十年来，随着逆变电源的出现，波控技术在控制飞溅改善焊缝成形方面取得了较大的发展，而且现在世界范围内提出了各种各样的控制方法，其中最具有代表性的是美国林肯公司的表面张力过渡电源，简称S T T 电源1 6 - 9 1 ；德国柏林工业大学的C h o p A r c ( 间歇弧) 焊接方法；在国内，清华大学提出了一种独特的时变外特性的弧焊电源，控制系统通过对判断熔滴过渡不同阶段电弧所处的状态来快速调整电源的
