一、微机控制脉冲MIG焊机控制系统抗干扰设计（论文文献综述）
陈彦强[1]（2021）在《“DSP+MCU”双核控制的多波形GMAW焊机研究》文中认为随着波形控制技术的向前发展,出现了运用于实际焊接场合的许多波形,其中脉冲、双脉冲的波形最为常见,随着焊机数字化技术的成熟,广义的双脉冲波形也随之出现,所以本课题在国内外焊机研究的基础上,以“DSP+MCU”双核为控制核心,设计了基于等速送丝方式下采用调节占空比来稳定弧长的“多波形”GMAW焊机,设计的“多波形”GMAW焊机在一台焊机上能够输出多种波形,主要能够输出直流、脉冲、双脉冲波形,从而使焊机适应多种材料的焊接。本文首先确定了主电路结构,完成了一些器件的参数计算与主电路仿真。主电路包括输入整流滤波电路、软开关全桥逆变电路、降压电路、输出整流滤波电路等,主要计算了滤波电容、功率开关器件、变压器磁芯、输出整流器件、输出整流滤波电容的参数。其次,本文给“DSP+MCU”控制系统设计了相应的软件及硬件。硬件电路主要包括DSP最小系统及其扩展电路、信号采集与调理电路、脉宽调制信号产生电路、IGBT驱动电路设计、MCU最小系统、人机交互系统设计、送气及送丝电路等部分。DSP芯片选择TI公司产品TMS320F2812,其片上资源丰富,主频高达150MHz,可以满足基本焊机要求,但是为了焊接电源运行稳定,提高焊接电源性能,选择单片机STC89C58RD+与TMS320F2812构成双核控制系统,DSP主要负责焊机的程序控制、算法实现等,单片机负责人机界面交互数据等。同时根据脉冲焊的特点,对脉冲不同阶段采用不同的PI算法,并比较了单PI控制与双PI控制下,单脉冲波形的特点。再次,根据控制系统对设计的数字闭环控制系统,只取电流环推导了设计的GMAW焊接电源的传递函数,根据得到传递函数分析与改善控制系统,进而对焊机进行优化等具有非常重要的意义。最后对本文设计的GMAW焊机进行了调试。对焊机的调试主要包括控制系统的测试、空载电压测试、焊机外特性测试、焊接工艺测试等过程。工艺测试主要进行了碳钢、不锈钢和铝合金的表面堆焊试验,并用焊接参数采集系统采得焊接电流及电压波形。从焊接实验过程及波形看,电流及弧长稳定,飞溅小,焊接过程稳定,实现了脉冲等的波形的输出,焊机满足设计目标。
刘朝[2]（2020）在《双脉冲MIG焊电弧稳定性及弧长智能控制研究》文中指出电弧稳定性在焊接中有着关键的作用,体现在维持电弧稳定燃烧,不产生断弧和短路等现象。但是,实际生产过程中容易出现信号波动,严重影响焊接质量。在焊接过程中使用控制算法维持焊接过程电弧的稳定性对于提高焊接质量和效率有着重要的意义。针对焊接过程中电弧稳定性易受外部因素干扰的问题,本课题进行电弧稳定性及其弧长智能控制的研究。熔化极惰性气体保护焊（Melt Inert-Gas Welding,MIG）是一种广泛应用的焊接技术,在提高焊接效率、能源利用率以及改善焊缝成形方面有较大的优势,双脉冲MIG焊的提出进一步改善热输入和热分布,提高焊缝成形质量,本课题弧长控制算法建立在脉冲MIG焊的理论基础上。根据脉冲MIG焊的特性,以全桥逆变为主电路,数字信号处理器（Digital Signal Processor,DSP）为控制核心,结合驱动电路、采样电路和故障保护电路等辅助电路,建立试验平台,实现恒流输出,并分析了铝合金焊接性能,对试验方案进行了初步规划。为了验证控制方案的可行性与有效性,建立弧长动态模型,对焊接过程中电弧的变化情况进行仿真;对电弧电压进行实时反馈会降低系统稳定性从而引起振荡,因此对反馈电压进行均值滤波,根据给定电压与所得平均电压对送丝速度实现闭环控制;建立增量式PID模型,确定了以电弧电压作为反馈量,送丝速度作为控制量的弧长控制方法,进行电弧闭环控制仿真;给定电压对于控制效果有较大影响,为了预测最佳给定电压,建立支持向量机（Support Vector Machine,SVM）模型。设置焊接参数以保证一脉一滴的熔滴过渡方式,在所建立的试验平台上进行弧长控制算法的焊接试验（包括单、双脉冲MIG焊和单脉冲MIG阶梯焊）,研究弧长控制算法对焊缝成形的影响;根据试验结果对PID参数进行整定。分析试验过程中所采集的电压、电流信号的误差来源,对数据进行误差处理,对电弧稳定性进行量化分析。根据试验结果,进行SVM拟合,从而得出给定电压预测模型,并最终通过试验进行验证,实现弧长的智能化控制。
李宜炤[3]（2020）在《基于ARM的双脉冲MIG焊机研制》文中指出双脉冲MIG焊是近些年来发展的一种新型焊接方法,其具有焊接参数众多且调节范围广、焊接热输入低、焊缝成形美观等特点,因此得到了人们的重视,并且在材料连接中应用越来越广。双脉冲MIG焊的实质是通过低频脉冲信号调制高频脉冲使其在低频周期内产生两种能量不同的强弱脉冲群。本文是在国内外双脉冲MIG焊设备研究的基础之上,设计了基于ARM的双脉冲MIG焊机。首先,本文介绍了双脉冲MIG焊机的硬件结构。主电路主要对空气开关、电磁兼容性、输入整流滤波电路、逆变电路、中频变压器以及输出整流滤波电路进行了设计。本文在控制电路采用了ARM控制系统,其中选用了功能强大的STM32F407ZGT6型ARM芯片,其具有先进的Cortex-M4内核、增强的DSP处理指令、更多的储存空间、更快的处理运行速度以及3个SPI、3个12位ADC、2个12位DAC等。ARM最小系统能够实现焊接数据收集、输出给定脉宽信号、提供恒流外特性的要求。以UC3846芯片为核心的驱动电路实现对信号放大,驱动IGBT的开关导通,实现双脉冲波形的输出。此外还设计了电流和电压采样电路、操作面板电路、焊机保护电路等。其次,通过软件Keil uVison5对基于ARM的双脉冲MIG焊机控制进行了C语言编程设计。程序均采用模块化设计,方便编程和阅读修改。程序主要有焊机主程序、参数显示及预置程序、A/D转换程序、PI调节程序、双脉冲程序、MAX7219驱动程序等。最后,对设计的硬件电路进行单独调试,主要包括操作面板显示及参数调试、驱动电路波形测试、采样电路测试。待单独调试无误后,进行整机调试,主要包括输出空载电压测试、焊机外特性测试、双脉冲输出波形测试。测试完毕后分别对碳钢和铝合金进行了实际焊接实验。实验证明本文设计的基于ARM的双脉冲MIG焊机能够实现双脉冲功能,并且焊接参数精准可调,焊接过程稳定,焊接成形良好。
李玉荣[4]（2020）在《基于ARM控制的脉冲MIG焊机研究》文中认为脉冲MIG焊接方法具有在较大的电流调节范围内均能实现射滴过渡、焊接飞溅小、弧长短且电弧指向性好适合全位置焊接、焊接过程中热输入低等优点,在薄壁材料和热敏感材料焊接中得到了广泛的应用。随着焊机向数字方向发展,国外众多企业推出了带有双脉冲功能的MIG焊机,并通过数字化控制使焊机通过程序控制实现了多种焊接方法所需要的电源外特性,真正实现了焊机多功能化。本课题在国内外焊机研究的基础上,采用ARM芯片STM32F407作为控制核心,基于等速送丝和占空比调节稳定弧长的控制方法设计了一台脉冲MIG焊机,为探究焊接电流的其他波形控制技术和多种焊接功能的集成提供参考。本文首先对主电路的设计原理及相关器件的参数进行了分析,主电路主要包括输入整流滤波电路、逆变和降压电路、输出整流滤波电路部分,其中焊机的逆变电路选用了软开关全桥逆变结构,显着降低了主电路逆变过程中的开关损耗。其次本文介绍了基于ARM控制系统的软硬件设计。硬件电路主要包括ARM最小系统设计、电流电压采样电路、脉宽调制电路和IGBT驱动电路设计、人机交互系统设计、送气和送丝电路等部分。软件程序主要包括主控制程序、脉冲参数实现程序、参数设置与显示程序、恒流控制程序、弧长控制程序、故障保护程序等部分。相比传统单片机和DSP作为主控制芯片的控制系统,本文选用的主控制芯片STM32F407具有丰富的片上资源,控制电路只需要在最小系统基础上做简单的I/O扩展就能满足要求,显着降低了控制电路设计和调试难度,预留了充足的硬件资源用于控制系统改造升级,具有极高的性价比。最后对设计的脉冲MIG焊机进行了调试。焊机调试过程包括控制系统各功能独立测试、空载电压测试、焊机外特性测试、送丝测试和焊接工艺测试。脉冲MIG焊接工艺测试采用了手工焊接方式,手工焊接方法测试焊接过程弧长和电流稳定性更具代表性,焊接过程电流和弧长稳定、抗干扰能力强、熔滴过渡均匀且飞溅很小、参数选择合适时即使没有电弧摆动情况下也能获得均匀鱼鳞纹,焊机各项性能指标达到了设计目标。
金礼[5]（2019）在《铝合金双脉冲MIG焊热输入控制及焊缝组织性能研究》文中研究表明轻量化、强韧化、精密化是当今制造业的发展趋势,传统的钢铁材料已逐渐被各种综合性能更为优良的以铝合金为代表的新型轻质材料所取代。在铝合金焊接方面,双脉冲熔化极气保焊通过选择适当低频频率对高频频率进行调制,具有细化晶粒、降低热量输入、焊接参数调节范围大等优点。论文以铝合金双脉冲MIG焊热输入控制为基础,重点研究了脉冲电流模糊PID参数自整定控制算法和电弧弧长电流电压双闭环控制算法,基于“定距标定+泰勒插值”算法,建立了双脉冲MIG焊自学习专家数据库,探究了电流波形参数和低频频率对双脉冲MIG焊的热输入与焊缝组织性能影响。论文主要工作成果如下:（1）研究电流波形的模糊PID参数自整定控制算法,实现双脉冲MIG焊电流波形的自适应控制;探索铝合金脉冲焊电弧弧长的电流电压双闭环控制算法,提高了电流波形的抗干扰能力和调控准确性,为双脉冲MIG电流波形调控和焊接热输入控制奠定坚实基础。论文进行了铝合金弧焊电源系统的Simulink建模与仿真;在电流波形微观控制方面,采用模糊PID参数自整定控制算法,实现双脉冲MIG焊电流波形的自适应控制;探索铝合金脉冲焊电弧弧长的电流电压双闭环控制算法,仿真和验证结果表明该控制算法具有良好的鲁棒性和自适应性,在焊接过程可以准确地控制电弧弧长,获得令人满意的焊缝质量。（2）在一脉一滴及一脉多滴熔滴过渡区间基础上,基于“定距标定+泰勒插值”算法,提出一种铝合金双脉冲MIG焊自学习专家数据库的高效快速建立方法,使数字化焊机在使用过程中具有参数“自学习”和“自调节”功能,降低了铝合金双脉冲MIG焊接过程中热输入和焊接质量控制难度。定频焊接方面,标定50A220A间整十安培电流的双脉冲MIG焊参数,并采用泰勒插值算法,计算出50A220A中除标定点外其它点的双脉冲MIG焊参数,验证试验后,微调并保存,使专家数据库保存最优参数;变频焊接方面,提出一种铝合金双脉冲MIG焊变频率焊接方法,工艺试验结果表明该变频双脉冲MIG焊方法稳定可靠,为高效快速地建立变频铝合金双脉冲MIG焊自学习专家数据库提供新依据和新思路。（3）分析电流波形参数对堆焊焊缝的热输入及焊缝组织性能影响,分别研究了基值电流、强弱电流脉冲个数之比入对铝合金双脉冲MIG焊的接头微观组织和机械性能作用规律。采用数字化起弧与收弧技术,研究热输入对双脉冲MIG焊接时起收弧影响。通过改变焊接电流或焊接速度,研究热输入对不同板厚AA6061-T6铝合金焊缝成形影响,得出2mm、3mm和6mm厚AA6061-T6铝合金的最佳热输入分别是123J·mm-1、189J·mm-1和600J·mm-1;研究了基值电流对焊缝微观组织及力学性能的影响规律,试验结果表明,基值电流增大时,热输入增加,接头热影响区宽度增加,拉伸性能有所提高;探索了强弱电流脉冲个数之对焊接接头的显微组织结构及力学性能的影响,试验结果表明,随着强弱电流脉冲个数之比的增大,热影响区宽度和熔合区晶粒尺寸亦增大,同时接头的拉伸性能有所提升。（4）分析了低频频率对不同焊接接头热输入及焊缝组织性能影响,研究了低频频率对同种铝合金接头、铝钢异种接头和铝合金多道焊的组织演变、显微硬度、力学性能和腐蚀行为等的作用规律。采用多种低频频率对同种AA6061-T6铝合金进行双脉冲MIG平板对接焊,5Hz时得到更细化的焊缝显微组织,更好的力学性能和耐腐蚀性能;对于AA6061-T6铝合金和镀锌Q235B钢板进行双脉冲MIG平板对接,低频频率为3Hz、4Hz和5Hz,结果显示接头的焊缝成形与力学性能比较接近,差异不大;对于AA6061-T6铝合金进行双脉冲MIG多道焊焊接,试验结果表明,通过调整低频频率可以获得良好的显微组织和力学性能,最佳低频频率为5Hz。
效炯辉[6]（2018）在《基于80C196KC控制的脉冲MIG焊机研究》文中认为脉冲MIG焊（Pulsed Metal Inert Gas Welding）具有良好的熔滴过渡形式,焊接电流调节范围大,焊缝质量好,可实现全位置焊接等优点,在焊接生产中得到了广泛的应用。为进一步提高焊接生产效率,改善焊接质量,实现焊接自动化,近年来经过国内外众多焊接工作者不断研究的数字脉冲MIG焊机也逐渐取代了传统的模拟控制脉冲MIG焊机。本文在传统的脉冲MIG焊机的研究基础上,设计了一种基于单片机80C196KC控制的数字脉冲MIG焊机。本文所设计的数字脉冲MIG焊机由主电路和控制电路组成。首先介绍了主电路和控制电路的结构以及工作原理。主电路主要由三相整流滤波电路、逆变电路、高频变压器和输出整流滤波电路组成,其逆变电路采用软开关式全桥逆变结构,开关器件采用IGBT,逆变频率为20KHZ。控制电路包括控制板的硬件设计和软件编程。控制板的硬件设计主要完成参数预置与显示、采样电路、A/D转换电路、脉宽调制电路设计、驱动电路设计、送丝电路设计以及抗干扰措施等工作,选用80C196KC单片机作为控制电路的核心器件。软件编程主要完成主程序的流程图及程序编写、参数预置与显示子程序的流程图及程序编写、PI控制子程序的编写、中断程序的编写等内容。其次,分别对驱动电路和送丝电路进行测试,得到驱动波形和送丝波形;对焊机进行整机测试,测出焊机外特性以及输出脉冲波形,所得结果符合本文设计的目标。最后,用Φ1.2焊丝分别进行碳钢直流MIG焊、碳钢脉冲MIG焊以及铝合金脉冲MIG焊接实验,对三种焊缝进行了分析对比,给出了相应的焊接参数的推荐值,并对送丝机以及自动焊接小车等焊接辅助设备进行了介绍。
徐敏[7]（2018）在《铝合金双脉冲MIG焊电源系统及焊接热输入控制研究》文中研究说明在航空航天、轨道交通和汽车制造等领域的发展趋势是实现轻量化制造,铝合金因其比强度高和耐腐蚀等特点是满足此类需求的最佳工程材料。由于铝合金材料导热率、易氧化以及对输入能量敏感性高等原因,在实际焊接过程中如果输入能量控制不合适则容易导致铝合金初期熔合不良、后期塌陷和焊穿等焊接缺陷。因此,双脉冲MIG焊接可调参数多,可以灵活匹配工艺参数合理的控制输入能量,为铝合金的稳定焊接和获取高质量焊缝提供可靠支持。论文重点研究了双脉冲MIG焊接电源硬件电路仿真优化、DSP数字控制、自适应神经网络智能和专家数据库系统。在此基础上,将双脉冲焊热输入控制和焊缝内在质量与机械性能相结合,并通过电流样本熵定量评定,探索热输入对对铝合金焊接接头性能的影响规律,为铝合金双脉冲MIG焊热输入控制提供新的思路和方法,对铝合金焊接具有重要的意义。论文主要工作成果如下:（1）将自适应神经网络前馈控制和PID控制相结合,提出了双脉冲MIG焊电流波形的自适应神经网络前馈PID控制方法,基于e修正法对系统波形进行抗干扰处理,提高波形的准确性,为双脉冲波形控制和焊接工艺过程稳定性奠定了坚实的基础。论文采用模块化方法设计弧焊电源的硬件电路,对双脉冲MIG焊电源整机电路、控制系统电路进行优化设计,并通过焊接WIFI通信组网,实现焊接数据无线传输。采用曲线拟合的方式得到焊接电流和送丝速度完整匹配,基于牛顿插值和大步距标定技术建立一元化专家数据库,该系统可在已有工艺参数数据库系统的基础上,通过插值和现场微调形成新工艺参数来完善专家数据库。在仿真分析PID、前馈控制和人工神经网络控制算法的基础上,提出了双脉冲MIG焊电流波形的自适应神经网络前馈PID控制算法,仿真和试验表明该方法能有效地匹配工艺参数,获得令人满意的焊缝质量。（2）针对常规矩形调制铝合金双脉冲MIG焊能量突变的问题,提出采用梯形波实现焊接过程热输入能量的柔顺控制,并利用变频控制和调节强弱脉冲群的脉冲个数和比率来实现双脉冲焊的热输入精细化控制。由于梯形波调制双脉冲强弱脉冲群电流和热输入平滑过渡,在保证热输入变的情况下,扩大了送丝速度和焊接电流参数的匹配范围;同时在强弱脉冲群低频调制频率变化时,不需要对送丝机的动态响应能力提出要求,保证了焊接过程的稳定性。（3）研究了双脉冲焊脉冲调制方法的演变过程,对比分析了矩形波、梯形波和正弦波调制双脉冲焊接过程的稳定性,通过调节弱脉冲群的频率、脉冲个数以及焊接速度,探索控制热输入对铝合金平板堆焊过程稳定性和焊缝内在质量的影响规律,并提出了基于电流样本熵的焊接质量定量评定方法。通过对几种调制方法的工艺对比实验表明:矩形波调制双脉冲MIG焊由于强弱脉冲群电流产生突变,焊接过程电弧声音尖锐,长时间焊接过程中回烧和顶丝的几率较大;而梯形波和正弦波调制双脉冲MIG焊,因其强弱脉冲变换过程都有过渡脉冲,焊接过程平稳,声音柔和,焊缝外观质量好。针对AA606铝合金,在保证强脉冲群工艺采参数不变,实现稳定熔滴过渡的情况下,通过调节弱脉冲群的脉冲个数可以有效降低焊接平均电流,使输入能量减少14%,而梯形波调制比矩形波调制双脉冲焊的表面鱼鳞纹更加均匀;通过改变弱脉冲群电流的基值时间,提高强弱脉冲群的调制频率,从而降低焊接过处的热输入,对比分析了矩形波和梯形波调制双脉冲焊缝的外观质量和焊接街头的金相组织;通过调节焊接速度,改变双脉冲焊过程的热输入,研究铝合金焊接头的硬度分布情况;建立了嵌入维数、相似容限和样条长度构成的双脉冲MIG焊电流样本熵定量评定系统,验证了样本熵对焊接稳定性的分析的可靠性,该方法有助于深入研究电弧焊机理,改善焊接质量,并能客观评定工艺性能。（4）研究了矩形波调制不同输入线能量和梯形波不同调制频率对铝合金双脉冲MIG焊平板对接焊缝外观形貌、焊接接头金相组织、晶粒细化和机械性能的影响规律。采用6061-T6铝合金材料,进行了矩形波调制不同输入线能量和梯形波调制不同调制频率的双脉冲MIG焊工艺试验,结果表明:随着线能量的增加,矩形波双脉冲MIG焊接头热影响区宽度和熔合区晶粒大小也相应增加,焊拉伸试样断裂在热影响区,为塑韧混合断裂。调制频率为3Hz、4Hz、5Hz时梯形波双脉冲MIG焊的电流电压波形幅值变化小,一致性和重复性良好,过渡脉冲清晰有致,整个焊接过程没有出现断弧等现象,焊接过程稳定,焊接头的抗拉强度逐渐增加。拉伸试样断裂在母材,接头为塑性断裂。
王伟[8]（2017）在《实现高效焊接的松下全数字脉冲MIG/MAG焊机GL4的开发与应用》文中研究说明随着国民经济的飞速发展,各行各业都在消耗大量的能源及资源,全球资源减少的同时污染日益严重。我们国家已经认识到了一些问题的严重性,中央已明确提出各行业要节能减排,要求从源头做起。对于钢铁使用单位都必须减少用钢量,减少用钢量的有效途径是提高钢的强度,所以高强度钢会很快被广泛应用到制造业的各个领域。由于现代电力电子技术和计算机控制技术的迅速发展,采用数字信号处理器DSP控制的逆变焊机成为焊接电源的发展方向,它不仅可以大大简化硬件控制电路,而且易于实现焊机的多功能化和智能化。本文采用数字信号处理器DSP作为控制器件,建立了以DSP为核心的焊接过程控制平台。对基于DSP控制的全数字脉冲MIG逆变焊机进行了开发。针对市场特殊需求,开发了焊接功能扩展应用软件,丰富了焊机的功能,得到了用户的欢迎和认可。阐述了焊接系统的总体结构,提出了基于全桥拓扑结构的主回路控制平台,采用双核DSP作为核心控制器,实现时序控制和波形的高速运算。系统控制软件采用模块化的设计思想,以焊接时序为主线、以功能任务为基础进行划分,大大减少了软件开发的周期,提升了软件的品质。本文最后简要介绍了焊接数据的取得方法,并列举了两个应用实例。
常春梅[9]（2016）在《基于DSP的脉冲MIG焊控制系统》文中认为数字化脉冲MIG焊机是将数字信号处理技术和与传统的MIG焊弧焊工艺相结合所设计研发的智能化新型焊机。由于运用了数字信号处理技术,数字化脉冲MIG焊接电源较传统的焊接电源来说其功能更加强大,控制精度更高,控制参数稳定性更好,性能更加稳定,工艺稳定性和工艺效果更好。近年来随着对焊接产品要求的提高,这种新型焊机已逐渐替代传统弧焊电源被广泛的应用于工业生产中。本文在总结了国内外数字化脉冲MIG焊接电源的基础上,设计了数字式一元化脉冲MIG焊机的数字化控制系统。本文设计的数字控制系统以DSP为核心、DSP+MCU双核控制,包括硬件电路及软件编程系统,通过软硬件的结合控制以达到对焊机输出特性的控制,实现焊机的精密控制。本文设计双核控制系统,DSP作为主控芯片,主要负责焊接过程中的参数数据采样、数字PWM信号输出、实现控制算法以及控制电源系统的输出特性;MCU作为人机交互系统,主要负责焊接参数预置、双机数据通信、电源状态监测等。首先,本文介绍了数字控制系统的硬件组成电路,主要包括DSP+MCU双核控制系统、IGBT驱动系统以及送丝送气系统。DSP+MCU双核控制系统包括DSP控制系统和单片机人机交互系统,其中DSP控制系统以芯片TMS320F2812为控制核心,负责整个焊接过程控制,其硬件电路包括DSP最小系统、电流电压采样电路、故障保护电路等;单片机STC89C58RD+作为人机交互系统的主控芯片,主要负责焊接参数的预置,硬件电路由参数选择电路、MAX7219显示电路、编码器调节电路以及通信电路等组成。驱动系统设计以光耦HCPL-316J为核心的数字驱动电路,主要负责对DSP输出PWM信号进行放大输出符合要求的驱动波形,控制全桥IGBT的导通,并使主电路与控制电路隔离,控制焊机输出。其次,对控制系统软件编程做了介绍。软件程序主要包括DSP程序和MCU程序,均采用模块化C语言编程,分别给出了对应的主程序及各个子程序的程序流程图。其中,DSP程序负责控制焊机输出,控制程序包括DSP主程序、PWM信号输出程序、PI控制子程序、A/D转换程序、弧长控制子程序、脉冲输出控制程序以及中断服务程序的设计;MCU负责参数预置,控制软件程序包括MCU主程序、编码器鉴相程序、掉电保存程序、一元化焊接参数数据库存储程序及双机通信协议的设定。最后,根据设计要求制作了控制系统硬件电路,编写了软件程序,并分别对各个模块进行了单独调试,包括人机交互系统调试、数字PWM测试、保护电路测试以及驱动波形的测试。单独测得各个模块信号无误后,组装样机,对样机进行了调试,包括空载电压测试、采样电路调试、PI参数整定、外特性测试及焊机脉冲输出测试,测试焊机各项输出参数。实验证明本文设计的一元化脉冲MIG焊数字化控制系统能够实现焊机的多功能全数字化控制,并且控制系统稳定,性能可靠,控制精度高。
刘建国[10]（2014）在《基于DSP+CPLD的全数字脉冲MIG焊机的研制》文中研究说明本文针对脉冲MIG焊接电源的全数字化过程中存在的关键问题做了以下相关方案的研究：系统抗干扰方案，数字PWM波形发生器方案，脉冲MIG焊电流、电压控制方案，弧长控制方案，熔滴过渡控制方案，数字送丝系统控制方案和数字化面板方案等。首先，在分析脉冲MIG焊的熔滴过渡形式和研究现有的弧长控制方法的基础上，以及查找相关论文和分析国外相关样机，决定采用弧压和焊接电流双闭环的控制方法。恒流功能的控制由电流环完成，根据熔滴过渡的过程根为六段，针对不同段建立不同的PI参数数据，根据焊接过程进行分段式PI调节。焊接电弧长度的稳定通过弧压闭环反馈环来控制，实现一脉一滴的熔滴过渡。采用协同控制策略，通过调节电流的基值焊接时间和弧压闭环反馈算法起到稳定弧长的作用。还设计了数字化PWM控制器和保护电路，采用次级电流/弧压反馈调整输出波形、初级变压器峰值电流反馈保护功率器件的控制策略。本文针对目前比较流行的“DSP+MCU”的数字化脉冲MIG焊在实际使用过程中存在的问题，提出了“DSP+CPLD+MCU”的控制方案，并在此基础上设计了硬件和软件。DSP主要负责A/D采样、PWM脉冲波形输出、变参数分段PI控制、弧长控制、焊接工艺控制、送丝机闭环反馈控制，单片机负责面板数字化显示、参数给定等任务，CPLD负责IGBT驱动波形的产生以及IGBT的保护等。显示面板上采用“数码管+LED”的显示方式，输入采用光电编码器结合按键的方式，实现了焊接参数输出、焊接参数显示和波形数据生成等功能。在完成了硬件和软件设计后，制作样机一台。在样机上，对所设计的控制系统进行了调试、测试、焊接和老化等工作，其中包括IGBT驱动波形测试、过流保护测试、过欠压保护测试、热保护测试、焊接工艺处理功能测试以及整体的焊接性能测试。测试结果表明所设计的系统各项功能都能正常工作，焊接过程飞溅少，焊缝成形美观，基本达到了设计指标要求。最后总结了本文所完成的主要工作，并指出实际样机研发过程中存在的问题，针对存在的问题提出改善建议和下一步的工作计划。
二、微机控制脉冲MIG焊机控制系统抗干扰设计（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微机控制脉冲MIG焊机控制系统抗干扰设计（论文提纲范文）
（1）“DSP+MCU”双核控制的多波形GMAW焊机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 数字化焊机的国内外研究现状 |
| 1.3 单脉冲及双脉冲研究现状 |
| 1.3.1 单脉冲焊研究现状 |
| 1.3.2 双脉冲焊研究现状 |
| 1.4 课题研究目标与内容 |
| 第二章 主电路设计分析及仿真 |
| 2.1 焊机总体设计与分析 |
| 2.2 电磁兼容设计 |
| 2.3 输入整流滤波电路设计 |
| 2.3.1 三相整流器件选择 |
| 2.3.2 滤波电容选择 |
| 2.4 逆变电路设计 |
| 2.4.1 逆变电路拓扑结构选择 |
| 2.4.2 逆变电路开关器件选择 |
| 2.4.3 逆变电路工作方式 |
| 2.5 中频变压器设计 |
| 2.6 输出整流滤波电路设计 |
| 2.7 基于Simulink的主电路仿真 |
| 2.7.1 主电路的Simulink仿真模型 |
| 2.7.2 主电路的传递函数建立 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 控制系统硬件设计 |
| 3.1 主控制电路设计 |
| 3.1.1 DSP最小系统 |
| 3.1.2 反馈信号采集与调理电路 |
| 3.1.3 A/D校正电路 |
| 3.1.4 D/A转换电路 |
| 3.1.5 焊机保护电路 |
| 3.1.6 通信电路 |
| 3.2 控制面板模块电路设计 |
| 3.2.1 面板功能设计 |
| 3.2.2 参数预置及显示电路 |
| 3.3 送丝送气电路设计 |
| 3.4 脉宽调制电路设计 |
| 3.5 驱动电路设计 |
| 3.6 CAN总线、RS485 通信电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 控制系统软件设计 |
| 4.1 控制芯片开发环境 |
| 4.2 DSP主程序 |
| 4.3 MCU参数预置与显示程序 |
| 4.4 MCU与 DSP通信协议 |
| 4.5 单脉冲及双脉冲波形的实现方法 |
| 4.5.1 恒流外特性的实现 |
| 4.5.2 波形实现 |
| 4.6 ADC转换程序设计 |
| 4.7 PI控制算法选取 |
| 4.7.1 增量式PI控制算法 |
| 4.7.2 变速积分PI控制算法 |
| 4.7.3 脉冲及双脉冲的双PI控制程序设计 |
| 4.7.4 双PI控制器参数整定 |
| 4.7.5 控制周期设计 |
| 4.8 控制系统传递函数推导 |
| 4.8.1 弧焊逆变电源控制系统框图构建 |
| 4.8.2 PWM部分的传递函数推导 |
| 4.8.3 电流反馈环节传递函数推导 |
| 4.8.4 弧焊逆变电源传递函数分析 |
| 4.9 脉冲及双脉冲弧长调节 |
| 4.9.1 单脉冲及双脉冲弧长调节方式 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 焊机调试及分析 |
| 5.1 控制系统测试 |
| 5.1.1 参数设置与显示界面测试 |
| 5.1.2 驱动信号产生与隔离放大电路测试 |
| 5.1.3 控制环节的模拟测试 |
| 5.2 整机调试 |
| 5.2.1 空载电压测试 |
| 5.2.2 静负载测试 |
| 5.2.3 送丝速度测试 |
| 5.2.4 焊接电源动特性测试 |
| 5.2.5 焊接工艺测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
（2）双脉冲MIG焊电弧稳定性及弧长智能控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 脉冲MIG焊的国内外研究现状 |
| 1.2.2 双脉冲MIG焊的国内外研究现状 |
| 1.2.3 脉冲MIG焊弧长控制的国内外研究现状 |
| 1.2.4 支持向量机的国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第二章 脉冲MIG焊试验平台方案 |
| 2.1 脉冲MIG焊的工作原理 |
| 2.2 焊接试验平台方案设计 |
| 2.2.1 焊接电源系统方案 |
| 2.2.2 通信方案与EMC设计 |
| 2.3 双脉冲低频调制原理 |
| 2.3.1 双脉冲低频调制 |
| 2.3.2 双脉冲对焊接过程及焊缝成形的影响 |
| 2.4 铝合金双脉冲MIG焊试验方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 弧长控制原理与方案实现 |
| 3.1 电弧稳定性数学模型与弧长控制原理 |
| 3.1.1 弧长动态模型 |
| 3.1.2 送丝机系统传递函数 |
| 3.2 基于送丝速度的弧长控制方案 |
| 3.2.1 基于送丝速度的弧长控制原理 |
| 3.2.2 基于送丝速度的弧长控制实现方法 |
| 3.2.3 基于送丝速度的弧长控制仿真 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 铝合金双脉冲MIG焊弧长控制的工艺试验 |
| 4.1 铝合金脉冲MIG焊工艺试验 |
| 4.1.1 焊接工艺试验平台 |
| 4.1.2 焊接工艺试验条件 |
| 4.2 铝合金脉冲MIG焊的弧长控制试验 |
| 4.2.1 脉冲MIG焊模拟负载试验 |
| 4.2.2 单脉冲MIG焊弧长控制试验 |
| 4.2.3 双脉冲MIG焊弧长控制试验 |
| 4.2.4 脉冲MIG阶梯焊弧长控制试验 |
| 4.3 弧长控制算法对焊缝成形的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铝合金脉冲MIG焊弧长控制的研究 |
| 5.1 误差分析与处理 |
| 5.2 电弧电压稳定性分析 |
| 5.3 给定电压预测模型 |
| 5.3.1 支持向量机模型原理 |
| 5.3.2 支持向量机模型的建立步骤 |
| 5.3.3 支持向量机模型构建 |
| 5.3.4 验证试验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）基于ARM的双脉冲MIG焊机研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 双脉冲MIG焊 |
| 1.2.1 MIG焊 |
| 1.2.2 脉冲MIG焊 |
| 1.2.3 双脉冲MIG焊 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 课题研究的目标及内容 |
| 第二章 双脉冲MIG焊机主电路设计 |
| 2.1 主电路设计及器件选择 |
| 2.1.1 空气开关选择 |
| 2.1.2 电磁兼容性(EMC)设计 |
| 2.1.3 输入整流滤波电路设计 |
| 2.1.4 逆变电路设计 |
| 2.1.5 中频变压器设计 |
| 2.1.6 输出整流滤波电路设计 |
| 2.2 本章小结 |
| 第三章 双脉冲MIG焊机控制电路设计 |
| 3.1 主控电路设计 |
| 3.1.1 STM32F407ZGT6 最小系统 |
| 3.1.2 焊机操作面板设计 |
| 3.1.3 参数显示及预置电路设计 |
| 3.1.4 参数储存电路设计 |
| 3.1.5 电流、电压采样电路设计 |
| 3.2 保护电路设计 |
| 3.2.1 过流保护电路 |
| 3.2.2 过热保护电路 |
| 3.2.3 过欠压保护电路 |
| 3.3 脉宽调制电路设计 |
| 3.4 驱动电路设计 |
| 3.5 送丝电路设计 |
| 3.6 送气电路设计 |
| 3.7 硬件抗干扰能力设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 双脉冲MIG焊机软件设计 |
| 4.1 ARM开发环境 |
| 4.1.1 MDK5软件编程步骤 |
| 4.1.2 ST-LINK下载及调试程序 |
| 4.2 ARM控制程序 |
| 4.2.1 主程序设计 |
| 4.2.2 参数显示及预置程序设计 |
| 4.2.3 A/D转换程序设计 |
| 4.2.4 PI调节程序设计 |
| 4.2.5 双脉冲程序设计 |
| 4.3 MAX7219驱动程序设计 |
| 4.4 软件抗干扰能力设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 双脉冲MIG焊机调试 |
| 5.1 单独调试 |
| 5.1.1 参数显示及预置电路调试 |
| 5.1.2 驱动电路调试 |
| 5.1.3 采样电路调试 |
| 5.2 整机调试 |
| 5.2.1 输出空载电压测试 |
| 5.2.2 电源外特性测试 |
| 5.2.3 双脉冲输出波形测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 双脉冲MIG焊机工艺试验 |
| 6.1 碳钢焊接工艺试验 |
| 6.2 铝合金焊接工艺试验 |
| 6.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
（4）基于ARM控制的脉冲MIG焊机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 数字化焊机的国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究目标与内容 |
| 第二章 主电路设计分析 |
| 2.1 焊机总体设计与分析 |
| 2.2 电磁兼容设计 |
| 2.3 三相整流滤波电路设计 |
| 2.3.1 三相整流器件选择 |
| 2.3.2 滤波电容选择 |
| 2.4 逆变电路设计 |
| 2.4.1 逆变电路工作方式 |
| 2.4.2 逆变电路开关器件的选择 |
| 2.4.3 逆变电路中电容和可饱和电感的选择 |
| 2.5 变压器设计 |
| 2.5.1 磁芯设计 |
| 2.5.2 变压器绕组设计 |
| 2.6 输出整流滤波电路设计 |
| 2.6.1 输出整流电路的选择 |
| 2.6.2 输出整流二极管的选择 |
| 2.6.3 轻载和空载时软开关逆变的实现 |
| 2.6.4 输出滤波电路设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 控制系统硬件设计 |
| 3.1 主控制电路设计 |
| 3.2 主控制芯片的选择和硬件资源分配 |
| 3.3 主控制芯片的最小系统 |
| 3.3.1 系统时钟电路设计 |
| 3.3.2 系统复位电路设计 |
| 3.3.3 内部电源监视器 |
| 3.3.4 程序下载与调试接口电路 |
| 3.3.5 启动电路设计 |
| 3.4 电流电压采样电路设计 |
| 3.4.1 焊接电流采样电路设计 |
| 3.4.2 焊接电压采样电路设计 |
| 3.5 脉宽调制电路设计 |
| 3.6 IGBT驱动电路设计 |
| 3.7 人机交互系统设计 |
| 3.7.1 焊接参数存储与显示 |
| 3.7.2 焊机操作界面设计 |
| 3.8 送气电路设计 |
| 3.9 送丝电路设计 |
| 3.10 焊机保护电路设计 |
| 3.11 CAN总线通信电路设计 |
| 3.12 本章小结 |
| 第四章 控制系统软件设计 |
| 4.1 开发环境及控制系统软件功能综述 |
| 4.2 主控制程序设计 |
| 4.3 焊接过程脉冲电流的实现方法 |
| 4.4 参数设置与显示程序设计 |
| 4.5 闭环控制的实现 |
| 4.5.1 恒流控制的实现 |
| 4.5.2 弧长控制的实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 焊机调试及分析 |
| 5.1 控制系统测试 |
| 5.1.1 参数设置与显示界面测试 |
| 5.1.2 驱动信号产生与隔离放大电路测试 |
| 5.1.3 PI控制环节的模拟仿真 |
| 5.1.4 焊机保护系统调试 |
| 5.2 整机调试 |
| 5.2.1 空载电压测试 |
| 5.2.2 外特性测试 |
| 5.2.3 送丝速度测试 |
| 5.2.4 焊接工艺测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
（5）铝合金双脉冲MIG焊热输入控制及焊缝组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表与略缩词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 论文相关内容国内外研究进展 |
| 1.2.1 铝合金焊接技术研究现状 |
| 1.2.2 铝合金双脉冲MIG焊热输入控制 |
| 1.2.3 铝合金双脉冲MIG焊专家数据库及焊缝组织性能 |
| 1.3 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 双脉冲MIG焊电源仿真及智能控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双脉冲MIG焊电源Simulink仿真 |
| 2.2.1 铝合金数字化弧焊电源主电路建模 |
| 2.2.2 铝合金数字化弧焊电源控制电路建模 |
| 2.2.3 脉冲MIG焊电源整机模型与仿真结果分析 |
| 2.3 双脉冲MIG焊电源系统软硬件结构 |
| 2.3.1 模块化硬件电路 |
| 2.3.2 焊接工艺控制软件 |
| 2.4 脉冲电流模糊PID参数自整定控制仿真与验证 |
| 2.4.1 模糊PID参数自整定控制模型 |
| 2.4.2 模糊PID参数自整定控制仿真与工艺验证 |
| 2.5 电弧弧长电流电压双闭环控制仿真与验证 |
| 2.5.1 焊丝干伸长自调节作用模型 |
| 2.5.2 电弧弧长双闭环控制仿真与工艺验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 铝合金双脉冲MIG焊电流波形参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双脉冲MIG焊电流信号处理及波形调制对比分析 |
| 3.2.1 双脉冲MIG焊电信号小波处理 |
| 3.2.2 双脉冲MIG焊电流波形调制方法对比分析 |
| 3.3 强弱脉冲基值电流之差对双脉冲MIG焊接头性能影响 |
| 3.3.1 试验材料与焊接参数 |
| 3.3.2 不同基值电流之差对焊缝成形影响 |
| 3.3.3 不同基值电流之差对接头力学性能影响 |
| 3.4 强弱脉冲峰值电流之差对双脉冲MIG焊接头性能影响 |
| 3.4.1 试验材料与焊接参数 |
| 3.4.2 不同峰值电流之差对焊缝成形影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铝合金双脉冲MIG焊自学习专家数据库研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝合金双脉冲MIG焊专家数据库实现基础 |
| 4.2.1 单脉冲MIG焊一脉一滴及一脉多滴区间测定 |
| 4.2.2 铝合金单脉冲MIG焊专家数据库 |
| 4.3 定频模式下双脉冲MIG焊自学习专家数据库 |
| 4.3.1 双脉冲MIG焊电流定距标定 |
| 4.3.2 基于泰勒插值自学习数据库建立方法 |
| 4.3.3 双脉冲MIG焊专家数据库一元化参数存储 |
| 4.4 变频模式下双脉冲MIG焊自学习专家数据库 |
| 4.4.1 变频模式自学习数据库建立方法 |
| 4.4.2 双脉冲MIG焊变频验证试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电流波形参数对堆焊热输入及焊缝组织性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电流波形参数对起收弧及不同板厚热输入影响 |
| 5.2.1 数字化起收弧热输入控制 |
| 5.2.2 双脉冲MIG焊中不同厚度铝合金热输入控制 |
| 5.3 基值电流对铝合金双脉冲MIG堆焊组织性能影响 |
| 5.3.1 焊接电信号与焊缝微观组织分析 |
| 5.3.2 基值电流对堆焊焊缝力学性能影响 |
| 5.4 强弱电流脉冲个数之比对铝合金双脉冲MIG堆焊组织性能影响 |
| 5.4.1 焊接电信号与焊缝微观组织分析 |
| 5.4.2 强弱电流脉冲个数之比对堆焊焊缝力学性能影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 低频频率对焊接接头热输入及焊缝组织性能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 双脉冲MIG焊低频频率对同种铝合金接头性能影响 |
| 6.2.1 同种铝合金焊低频频率参数设计 |
| 6.2.2 焊接电信号与焊缝微观组织分析 |
| 6.2.3 低频频率对同种铝合金接头力学性能及耐腐蚀性能影响 |
| 6.3 双脉冲MIG焊低频频率对铝钢异种接头性能影响 |
| 6.3.1 铝钢异种合金焊低频频率参数设计 |
| 6.3.2 低频频率对铝钢异种合金接头组织及力学性能影响 |
| 6.4 双脉冲MIG焊低频调制对铝合金多道焊成形影响 |
| 6.4.1 多道焊低频频率参数设计 |
| 6.4.2 低频频率对多道焊焊缝组织及力学性能影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）基于80C196KC控制的脉冲MIG焊机研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 MIG焊的原理及特点 |
| 1.3 脉冲MIG焊的原理及特点 |
| 1.4 脉冲MIG焊机研究现状 |
| 1.4.1 脉冲MIG外特性 |
| 1.4.2 数字化焊机 |
| 1.5 本课题设计方案及内容 |
| 第2章 主电路设计 |
| 2.1 焊机总体设计目标 |
| 2.2 电磁兼容(EMC)设计 |
| 2.3 三相整流滤波电路 |
| 2.3.1 整流电路及整流器件选择 |
| 2.3.2 滤波电容计算 |
| 2.4 逆变电路 |
| 2.4.1 拓扑结构选择 |
| 2.4.2 开关器件选择 |
| 2.4.3 逆变电路工作方式 |
| 2.5 中频变压器参数计算及设计 |
| 2.6 整流滤波电路的设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 控制电路设计 |
| 3.1 主控电路设计 |
| 3.1.1 单片机最小系统 |
| 3.1.2 参数预置与显示电路 |
| 3.1.3 采样电路 |
| 3.1.4 D/A转换电路 |
| 3.2 脉宽调制电路设计 |
| 3.3 驱动电路设计 |
| 3.4 送丝电路设计 |
| 3.5 抗干扰措施 |
| 3.5.1 硬件抗干扰措施 |
| 3.5.2 软件抗干扰措施 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 控制软件结构设计及编程 |
| 4.1 软件功能概述 |
| 4.1.1 参数预置与显示 |
| 4.1.2 焊接过程时序控制 |
| 4.1.3 PI算法 |
| 4.2 控制系统结构及软件编程 |
| 4.2.1 主程序设计 |
| 4.2.2 参数预置与显示子程序设计 |
| 4.2.3 PI控制子程序 |
| 4.2.4 中断程序设计 |
| 4.3 焊机面板设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 调试及结果分析 |
| 5.1 独立测试 |
| 5.1.1 显示电路与参数预置测试 |
| 5.1.2 送丝电路测试 |
| 5.1.3 驱动电路测试 |
| 5.1.4 保护电路测试 |
| 5.2 整机测试 |
| 5.2.1 空载电压测试 |
| 5.2.2 焊机外特性测试 |
| 5.2.3 焊机输出脉冲测试 |
| 5.2.4 送丝速度测试 |
| 5.2.5 焊接实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（7）铝合金双脉冲MIG焊电源系统及焊接热输入控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表与略缩词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 论文研究内容的国内外研究进展 |
| 1.2.1 铝合金双脉冲MIG焊技术概述 |
| 1.2.2 双脉冲电流调制与焊接过程热输入控制 |
| 1.2.3 双脉冲焊接智能控制与焊缝质量评定 |
| 1.3 论文研究主要内容与章节安排 |
| 第二章 双脉冲MIG焊数字化电源硬件系统研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双脉冲MIG焊主电路设计与分析 |
| 2.2.1 双脉冲MIG焊电源整机系统框架设计 |
| 2.2.2 主电路有限双极性控制模式分析 |
| 2.3 双脉冲焊电流控制系统电路设计与分析 |
| 2.3.1 双脉冲焊电源DSP数字化控制模式 |
| 2.3.2 数字PID控制参数优化 |
| 2.3.3 关键控制电路设计分析 |
| 2.4 双脉冲数字化焊接电源Wi Fi联网通讯 |
| 2.4.1 WiFi通讯协议与硬件模块 |
| 2.4.2 数字化焊机WiFi组网与人机界面 |
| 2.4.3 上位机监控软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铝合金双脉冲焊电路仿真及一脉一滴电流控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双脉冲MIG焊电路仿真分析 |
| 3.2.1 主电路仿真模型 |
| 3.2.2 控制电路仿真模型 |
| 3.2.3 整体电路仿真验证 |
| 3.3 铝合金双脉冲MIG焊电源特性及一脉一滴电流控制 |
| 3.3.1 铝合金双脉冲MIG焊电源特性 |
| 3.3.2 热脉冲起弧与数字式收弧电流控制 |
| 3.3.3 铝合金双脉冲焊一脉一滴电流控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双脉冲焊自适应神经网络前馈控制及专家数据库 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双脉冲MIG焊过程与电流波形控制 |
| 4.2.1 双脉冲MIG焊工艺控制软件 |
| 4.2.2 双脉冲MIG焊电流波形控制 |
| 4.3 双脉冲MIG焊电流自适应神经网络前馈控制 |
| 4.3.1 前馈控制与人工神经网络控制 |
| 4.3.2 自适应神经网络前馈控制系统 |
| 4.4 建立双脉冲MIG焊专家数据库 |
| 4.4.1 双脉冲焊工艺一元化参数调节专家数据库 |
| 4.4.2 基于局部牛顿插值法和大步距标定的专家数据库 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 铝合金双脉冲焊接热输入影响因素及稳定性评定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双脉冲MIG焊变频模式工艺试验 |
| 5.2.1 变频参数设计与结果分析 |
| 5.2.2 低频调制频率优化实验与结果分析 |
| 5.3 不同调制方法的双脉冲MIG焊稳定性对比分析 |
| 5.4 铝合金双脉冲MIG焊低热输入工艺试验 |
| 5.5 双脉冲MIG焊焊缝质量的电流样本熵定量分析 |
| 5.5.1 电流样本熵评定系统 |
| 5.5.2 评定结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 双脉冲MIG焊热输入对铝合金焊缝接头性能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 矩形波调制双脉冲MIG焊热输入对铝合金焊缝质量影响 |
| 6.2.1 铝合金双脉冲MIG焊热输入参数设计 |
| 6.2.2 铝合金双脉冲MIG焊电流波形与焊缝形貌分析 |
| 6.3 梯形波调制双脉冲MIG焊热输入对铝合金焊缝质量影响 |
| 6.3.1 焊接电流与接头形貌分析 |
| 6.3.2 焊接接头机械性能分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）实现高效焊接的松下全数字脉冲MIG/MAG焊机GL4的开发与应用（论文提纲范文）
| 1. 概述 |
| 2. 全数字脉冲M I G逆变焊接电源硬件系统 |
| 3. 脉冲M I G焊机的软件控制系统 |
| 4. 焊接试验 |
| 5. 应用实例 |
| 6. 结语 |
（9）基于DSP的脉冲MIG焊控制系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 数字化弧焊电源 |
| 1.1.1 数字化焊接电源 |
| 1.1.2 DSP在控制系统中的应用与发展 |
| 1.2 数字化弧焊电源的国内外研究现状 |
| 1.2.1 数字化弧焊电源国外研究现状 |
| 1.2.2 数字化弧焊电源国内研究现状 |
| 1.3 课题研究目标和内容 |
| 第2章 数字控制系统硬件电路设计 |
| 2.1 主电路的分析与设计 |
| 2.2 DSP+MCU双核控制系统 |
| 2.2.1 DSP主控电路设计 |
| 2.2.2 MCU人机交互系统硬件平台 |
| 2.2.3 双机通信电路 |
| 2.3 驱动电路的分析与设计 |
| 2.3.1 IGBT驱动电路的设计要求和分类 |
| 2.3.2 光耦HCPL-316J驱动电路 |
| 2.4 送丝驱动电路 |
| 2.5 气阀驱动电路 |
| 2.6 硬件抗干扰设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 控制系统软件设计及编程 |
| 3.1 DSP控制程序 |
| 3.1.1 DSP开发环境 |
| 3.1.2 DSP主程序 |
| 3.1.3 PWM输出程序 |
| 3.1.4 PI控制程序 |
| 3.1.5 A/D转换程序 |
| 3.1.6 弧长控制程序 |
| 3.1.7 脉冲输出控制程序 |
| 3.1.8 中断程序设计 |
| 3.2 MCU控制程序 |
| 3.2.1 MCU主程序 |
| 3.2.2 一元化专家数据库存储调用程序 |
| 3.2.3 编码器鉴相程序 |
| 3.3 双机通信协议 |
| 3.4 软件抗干扰设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 控制系统调试 |
| 4.1 单独模块调试 |
| 4.1.1 MCU人机交互系统调试 |
| 4.1.2 数字PWM信号测试 |
| 4.1.3 保护电路调试 |
| 4.1.4 送丝PWM信号测试 |
| 4.1.5 驱动电路测试 |
| 4.2 联机调试 |
| 4.2.1 空载电压测试 |
| 4.2.2 采样测试 |
| 4.2.3 PI参数调节 |
| 4.2.4 电源外特性测试 |
| 4.2.5 脉冲输出测试 |
| 4.3 系统完善建议 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文 |
（10）基于DSP+CPLD的全数字脉冲MIG焊机的研制（论文提纲范文）
| 摘 要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景 |
| 1.2 脉冲 MIG 焊的特点及发展状况 |
| 1.2.1 脉冲 MIG 焊的特点 |
| 1.2.2 全数字焊机的发展状况 |
| 1.3 本课题来源及主要研究内容 |
| 第二章 脉冲 MIG 焊特性分析及系统方案 |
| 2.1 脉冲 MIG 焊原理 |
| 2.2 脉冲 MIG 焊主要参数 |
| 2.3 脉冲 MIG 焊熔滴过渡形式 |
| 2.4 脉冲 MIG 焊电流控制方案 |
| 2.5 脉冲 MIG 焊弧长控制方案 |
| 2.6 脉冲 MIG 焊系统控制方案 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 全数字脉冲 MIG 焊焊接系统硬件设计 |
| 3.1 焊接电源主电路设计 |
| 3.1.1 超前臂并联电容 C5、C7 的计算 |
| 3.1.2 非晶态磁芯和 IGBT 额定参数的选择 |
| 3.2 PWM 调节电路设计 |
| 3.2.1 PWM 硬件电路设计 |
| 3.2.2 可靠性设计 |
| 3.2.3 抑制主变压器偏磁电路设计 |
| 3.3 DSP 控制系统硬件设计 |
| 3.3.1 控制系统硬件设计 |
| 3.3.2 DSP 最小系统 |
| 3.3.3 焊接数据采样及调理电路 |
| 3.4 IGBT 驱动电路设计 |
| 3.5 数字面板电路设计 |
| 3.5.1 显示面板电路设计 |
| 3.5.2 光电编码器检测电路设计 |
| 3.6 DSP 和 MCU 串口通讯电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 全数字脉冲 MIG 焊焊接系统软件设计 |
| 4.1 DSP 开发环境介绍 |
| 4.2 CCS 3.3 软件的简介 |
| 4.3 主程序流程图设计及相关子程序设计 |
| 4.3.1 主程序流程图 |
| 4.3.2 二步/四步/特殊四步/点焊工作模式的转换 |
| 4.3.3 引弧和收弧控制 |
| 4.3.4 PI 算法程序设计 |
| 4.3.5 脉冲 MIG 焊弧压反馈闭环控制算法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全数字脉冲 MIG 焊样机调试及焊接性能测试 |
| 5.1 试验条件准备 |
| 5.2 IGBT 波形及保护电路调试 |
| 5.2.1 M57962 驱动波形测试 |
| 5.2.2 过流保护电路 |
| 5.2.3 过/欠压保护电路 |
| 5.2.4 温控保护电路 |
| 5.3 焊接性能测试 |
| 5.3.1 起弧冲击电流和稳定时间测试 |
| 5.3.2 弧长抗扰动能力和焊接性能测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 1 结论 |
| 2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、微机控制脉冲MIG焊机控制系统抗干扰设计（论文参考文献）
- [1]“DSP+MCU”双核控制的多波形GMAW焊机研究[D]. 陈彦强. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]双脉冲MIG焊电弧稳定性及弧长智能控制研究[D]. 刘朝. 华南理工大学, 2020(02)
- [3]基于ARM的双脉冲MIG焊机研制[D]. 李宜炤. 兰州理工大学, 2020(12)
- [4]基于ARM控制的脉冲MIG焊机研究[D]. 李玉荣. 兰州理工大学, 2020(12)
- [5]铝合金双脉冲MIG焊热输入控制及焊缝组织性能研究[D]. 金礼. 华南理工大学, 2019
- [6]基于80C196KC控制的脉冲MIG焊机研究[D]. 效炯辉. 兰州理工大学, 2018(02)
- [7]铝合金双脉冲MIG焊电源系统及焊接热输入控制研究[D]. 徐敏. 华南理工大学, 2018
- [8]实现高效焊接的松下全数字脉冲MIG/MAG焊机GL4的开发与应用[J]. 王伟. 金属加工(热加工), 2017(12)
- [9]基于DSP的脉冲MIG焊控制系统[D]. 常春梅. 兰州理工大学, 2016(11)
- [10]基于DSP+CPLD的全数字脉冲MIG焊机的研制[D]. 刘建国. 华南理工大学, 2014(05)