文档介绍：分类号学号 M201070517
学校代码 10487 密级

硕士学位论文

基于 PMAC 的马鞍形焊接系统的
研究与开发

学位申请人:
学科专业: 机械工程
指导教师:

答辩日期: 2012 年 05 月 19 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

Research and Development of Saddle-shaped Welding
System Based on PMAC

Candidate : Liu Yuhan
Major : Mechanical Engineering
Supervisor : Lecturer Zhang Dailing
Prof. Chen Youping

Huazhong University of Science and Technology
Wuhan, Hubei 430074, P. R. China
May., 2012
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研究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人
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日期: 年月日

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本论文属于
不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:
日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
马鞍形焊缝焊接的问题一直是曲线焊接研究的重点和热点,在工业制造中得到广泛
应用,因此研制马鞍形曲线的焊接数控系统有着广阔的前景。本课题基于“PC+NC 控
制卡”的结构构建了焊接运动控制系统,并实现了马鞍形相贯线的插补算法研究。
首先分析了焊接自动化系统的发展现状,研究了马鞍形焊缝焊接运动控制系统的基
本原理、结构组成及控制参数;分析了运动控制技术的特点,根据焊接加工特点对运动
控制系统提出了要求。其次,以 PMAC 运动控制卡和工业 PC 机为基础,按照“PC+NC”
的模式完成了对焊接数控系统的总体方案设计。在硬件体系部分完成了对控制模块、伺
服模块、机械传动模块、检测反馈模块的设计;在软件体系部分对基于 PID 控制的伺服
系统进行了调试并利用 PMAC 提供的动态链接库实现了人机控制界面的开发。再次,
分析了马鞍形轨迹的四轴联动加工过程,阐述了各个轴的作用,并建立了数学模型。研
究表明马鞍形曲线焊接过程中焊枪倾角的变化对焊接加工精度的影响起着主要的作用。
以工件旋转角为基础参数提出了一种基于线速度控制的马鞍曲线插补算法。该算法具有
较高的精度,并能实现对加工速度的控制。最后,作者对本课题的研究内容进行了总结,
并且对系统的进一步完善及今后的工作进行了展望。

关键词:马鞍形焊缝; 运动控制; 焊接系统; 插补算法; PMAC 运动控制卡
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
The saddle-shaped seam welding has always been the focus of the reaserch on curves
welding,which has been wildly used in industrial and small numerical
control(NC) machine have a large proportion in our country,so the development of welding
NC system has a broad on the structure of “P