熔化极气体保护焊引弧过程的智能控制

《熔化极气体保护焊引弧过程的智能控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、学校代码10406分类号TG434密级学号080080503129题目熔化极气体保护焊引弧过程的智能控制作者杨斌学科、专业材料加工工程指导教师陈焕明教授申请学位日期2011年6月学校代码：10406分类号：TG434学号：080080503129南昌航空大学硕士学位论文熔化极气体保护焊引弧过程的智能控制硕士研究生：杨斌导师：陈焕明教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：材料加工工程所在单位：航空制造工程学院答辩日期：2011年6月授予学位单位：南昌航空大学IntelligentControlofStartingArcingProcessinGMAWADiss

2、ertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnMaterialsProcessingEngineeringbyYangBinUndertheSupervisionofProf.ChenHuanmingSchoolofAeronauticalManufacturingEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nanchang,ChinaJune,2011南昌航空大学硕士学位论文摘要摘要CO2焊因其具有高效节能、成本低和易于实现自动化等优点，已广泛应用于低合金钢、低碳钢的结构焊接。随着焊接自动化

3、与智能化的发展，对CO2焊的引弧成功率的要求越来越高。为提高CO2焊的引弧成功率，减小焊接飞溅，本文提出了在引弧阶段采用大功率引弧，小功率维弧，慢送丝的控制方案。焊接逆变电源采用dsPIC30F6010芯片为控制核心，可输出六路PWM波形，其中四路用于驱动IGBT逆变器，另一路用于控制送丝速度。所设计的控制系统采用神经元PID控制器进行闭环控制，在引弧阶段采用恒功率控制，在短路阶段采用恒流控制，在燃弧阶段采用恒压控制；通过MATLAB软件对控制器进行仿真，将神经元PID控制器与传统PID控制器进行比较，仿真结果表明神经元PID控制器控制效果更好。文中详细介

4、绍了系统的相关硬件，包括送丝控制电路、IGBT驱动电路及其保护电路；设计了引弧控制程序、短路控制程序、燃弧控制程序和中断程序等。借助于汉诺威焊接质量分析仪和高速摄影仪，分析焊接电信号和焊接动态过程，研究了送丝速度对引弧成功率的影响；对比分析了在引弧阶段分别采用恒功率控制和恒流控制对引弧性能的影响，并与国产焊机进行比较。试验结果表明：采用慢送丝与恒功率相结合的控制方法，具有良好的引弧性能。关键词：CO2焊，引弧，神经元PID，恒功率控制I南昌航空大学硕士学位论文摘要ABSTRACTBecauseofenergysaving,lowcostandeasyaut

5、omationofCO2welding,itiswidelyusedintheweldingareaoflow-alloysteelandlow-carbonsteelstructure.AsCO2weldingdeveloppinginautomationandintelligentfield,theefficiencyofCO2weldingisgettinghigher.Inordertoobtainhigherefficiencyofweldingarcstarting,theSuccessrateofarcignitionismoreimport

6、ant.ToimprovethesuccessrateofstartingCO2welding,andreducetheblastingoffinthestartingarcphaseandsuchproblems,thispaperputsforwardtheweldingarcstartingstageforhigh-powerarcstarting,smallpowerdimension,andweldingarcarcstartingstageprovideslowwirespeedcontrolscheme.Thetestweldpowercho

7、osesdsPIC30F6010asthecontrolcorebywhichitcanoutputsixPWMsignals.FourofthemareusedtocontroltheIGBTdriving,anotheronecontrolthewirefeedspeed.ThesystemadoptedtheneuronPIDcontrollerforclosedloopcontrol,constantpowercontrolinthestartingarcingstage,constantcurrentcontrolintheshortcircui

8、tstage,andconstantvoltagecontroli