文档介绍：山东大学
硕士学位论文
基于模糊-PID控制的PMIG弧焊逆变电源主控系统研究
姓名:毕侠飞
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:孙同景
20080425
山东大学硕士学位论文摘要弧焊逆变电源具有电气性能好、体积小、焊接生产率高、易于实现自动化和智能化等诸多优点,现已成为焊接产业中最有前途的发展方向。但是目前国内弧焊逆变电源主控系统大多采用模拟电路控制,具有效率低、精度低和适应性差等缺点,数字化弧焊逆变电源由于其稳定性好、灵活性好、控制精度高、容易实现网络化控制等巨大的优越性已经成为未来先进焊接设备的发展方向。国内数字化弧焊逆变电源的研究和开发尚处于起步阶段,高性能数字化弧焊逆变电源仍然主要依靠进口。本文基于数字信号处理技术对数字化弧焊逆变电源的主控系统进行了研究。本文通过对弧焊逆变电源的自身结构和焊接过程的熔滴过渡特性进行分析,得出系统的控制目标,制定了电压和电流双闭环整体控制方案,并搭建了ɑ刂朴布教ǎ缪雇饣凡捎媚:刂破鳎缌髂环采用模糊刂撇呗裕〉昧肆己玫目刂菩ЧB畚牡闹饕9ぷ饔校岢隽讼低车目刂品桨浮4覲『改姹涞缭吹娜鄣喂珊秃杆咳化速度两方面分析得出系统的控制目标是保证熔滴一脉一滴过渡,并同时保证焊丝的熔化速度和送丝速度相匹配,最终保证弧长和焊接过程的稳定。主控系统整体采用电压和电流双闭环控制方案,电压外环采用甀控制模式,通过调节基值时间保证平均电弧电压稳定,电流内环用来控制实现精确的脉滴过渡电流波形。罱讼低车挠布教ā5テ∮肍公司的,主要负责弧焊逆变电源的总体协调控制以及与其他设备的通讯接口等,∮肨镜腡,主要负责焊接过程的实时控制,实现了电压和电流信号的高速实时采样和与慕涌诘缏罚杓屏艘晶显示、串行通讯和以太网接口电路。直鸲缘缪沟缌魉ū栈房刂葡低车耐饣泛湍诨房刂破鹘辛搜芯俊通过对刂破鳌⒛:刂破骱湍:齈控制器进行比较,根据外环和内环各自的控制特点,电压外环选择模糊控制器,电流内环选择模糊刂破鳎并分别离线生成了基值时间增量模糊控制表和问拚:刂票怼
山东大学硕士学位论文钥刂葡低辰辛巳砑迪帧V饕0ɑ『改姹涞缭凑骞炭刂和双闭环控制的软件实现等,其中双闭环控制尤为重要,主要包括疍采样程序、疉输出程序,以及电压外环模糊控制器和电流内环模糊刂破鞯在线查表控制等。通过对双闭环控制器进行性能分析,表明电压外环模糊控制器能够很好的抑制弧长的扰动,电流内环模糊刂破魍ü凳钡鹘赑参数使系统具有更好的动态调节性能。曰『改姹涞缭唇惺笛榈魇裕砻鞅鞠低衬芄宦憧刂埔G螅证弧长和焊接过程的稳定。关键词:弧焊逆变电源;;电压电流双闭环控制;模糊控制器;模糊刂破
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山东大学硕士学位论文缩略词注释表复杂可编程逻辑器件数字信号处理器熔化极惰性气体保护焊脉冲熔化极惰性气体保护焊静态随机存储器模数转换器背景调试模式现场可编程门阵列绝缘栅双极性晶体管联合测试行动小组液晶显示器单片机/微控制器脉冲宽度调制随机存取存储器串行通讯接口串行外设接口.
导师签名:塑重隧论文作者签名:奉璧。圣论文作者签名::鲨芝星:生兰生关于学位论文使用授权的声明期:巫星。。除文中已经注明引用的内容外,本对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方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、缩本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。式标明。本声明的法律责任由本人承担。本人同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的印刷件和电子版,允许论文被查阅和借阅;本人授权山东大学可以将本学位印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。C苈畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑日。
山东大学硕士学位论文第一章绪论弧焊逆变电源简介焊接作为一种连接工艺,已广泛应用于机械制造、航空航天、石油化工、技艺发展成集材料、冶金、结构、力学、电子、控制等多门学科于一体的交叉学科。随着现代科学技术的发展,电力电子技术、计算机控制技术、数字信号处理技术和智能控制技术等已逐渐融入到焊接电源控制技术中,为焊接质量的提高以及焊接电源的数字化、自动化和智能化发展提供了保障。随着电力电子技术的发展和大功率电器元件的出现,弧焊逆变电源在弧焊逆变电源的发展共经历了四个时期:第且钥煽毓栉V鞴β势骷逆变器;第蔷骞苣姹淦鳎坏代是场效应管逆变器;第蔷嫡弧焊逆变电源是一种直流焊接电源,与传统的交流焊接电源和整流式焊接电源相比,具有以下优点【浚更好的焊接动特性和控制调节特性,调节速度也有了较大提高。捎谑淙氲奖溲蛊鞯钠德矢撸贡溲蛊