基于DSP的一體化雙絲脈沖MIG弧焊逆變電源的研制

1、答辯人：答辯人：陳曉東陳曉東 (機(jī)械工程）機(jī)械工程）基于基于DSPDSP的一體化雙絲脈沖的一體化雙絲脈沖MIGMIG弧焊弧焊逆變電源的研制逆變電源的研制導(dǎo)導(dǎo) 師：師：薛家祥薛家祥 教授，博導(dǎo)教授，博導(dǎo)華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯v答辯提綱答辯提綱4論文創(chuàng)新點(diǎn)論文創(chuàng)新點(diǎn)123主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)容研究成果研究成果研究展望研究展望華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯論文創(chuàng)新點(diǎn)論文創(chuàng)新點(diǎn)以以DSP2808DSP2808為為核心，利用協(xié)核心，利用協(xié)同控制技術(shù)，同控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了一體化實(shí)現(xiàn)了一體化的雙絲電源方的雙絲電源方案案。采用

2、基于軟件采用基于軟件的數(shù)字增量式的數(shù)字增量式PIPI控制策略對(duì)控制策略對(duì)焊接過程控制。焊接過程控制。 利用波形細(xì)分利用波形細(xì)分技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不技術(shù)，實(shí)現(xiàn)不同波形的精細(xì)同波形的精細(xì)控制?？刂啤ＨA南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯l確定了主電路方案l確定了脈沖時(shí)序關(guān)系l確定了控制模式等設(shè)計(jì)基礎(chǔ)l完善了人機(jī)交互系統(tǒng)l完成DSP控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)l進(jìn)行了外圍保護(hù)等電路設(shè)計(jì)l進(jìn)行了硬件抗干擾的研究l進(jìn)行了軟件系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì) 。l完成了各功能模塊的設(shè)計(jì)，并編寫程序。l進(jìn)行了軟件抗干擾的設(shè)計(jì)。 l搭建了試驗(yàn)平臺(tái) l 進(jìn)行了系統(tǒng)整機(jī)軟硬件測試l 進(jìn)行了初步的工藝試驗(yàn)主要研究內(nèi)容主要研究內(nèi)

3、容華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯l本課題中的兩個(gè)主電路需要具有均流功能，采用恒流外特性時(shí)容易實(shí)現(xiàn)均流，因此主機(jī)和從機(jī)電源都采用脈沖維弧均為恒流的外特性。l采用增量式數(shù)字PI算法對(duì)焊接電流進(jìn)行恒流控制。l采用電壓限幅方法和PI調(diào)節(jié)基值時(shí)間的方法來實(shí)現(xiàn)弧壓的反饋控制 一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)一、系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)圖2-5 有限雙極性軟開關(guān)全橋逆變主電路華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯圖2-8 人機(jī)交互系統(tǒng)原理圖華南理工大學(xué)華

4、南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯二、硬件電路設(shè)計(jì)二、硬件電路設(shè)計(jì)圖3-2 DSP最小系統(tǒng)實(shí)物圖 華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯送絲機(jī)信號(hào)調(diào)制電路1采樣反饋電路1采樣反饋電路2送絲機(jī)信號(hào)調(diào)制電路2氣閥電路1氣閥電路2過溫檢測1過溫檢測2過流與網(wǎng)壓檢測主控板功能主控板功能華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:30-May-2010Sheet of File:H:0530lab技術(shù)說明0光耦.DDBDrawn By

5、:C5R5C2C1R1C3+15V-15VA-GNDR2A-GNDR4400A-4VA1K2D1C4321411U1A567U1BC6R3+15V-15VA-GNDA-GNDA-GNDR6CURRENT-FBKI_FB電流反饋電路12341123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:30-May-2010Sheet of File:H:0530lab技術(shù)說明0光耦.DDBDrawn By:1VCC+567BR6R1RP1C1C8C10C11R2R9C1312345678PC1E-GND1VCC+1VCC-E-GND-15V+15VR1032

6、184U1AA-GNDL1L2R8321411U3AR3C2C6E-GNDE-GNDC3E-GNDC4C7A-GNDA-GNDEARTHC12A-GNDR740V - 1.613VD1A-GNDA-GNDR4C5C9123R5VF1VF1VOLTAGE-FBKV_FB電壓反饋電路123P1CON3567B電流信號(hào)反饋電路電壓信號(hào)反饋電路采樣反饋電路采樣反饋電路華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯圖3-10 兩路送絲電路板華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯三、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)三、軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 圖4-3 控制系統(tǒng)軟件總體結(jié)構(gòu)華南理工大學(xué)

7、華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯l數(shù)字PI控制算法的參數(shù)整定 華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯四、性能及工藝研究四、性能及工藝研究圖5-1 本課題一體化雙絲弧焊電源主要裝備華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯IGBTIGBT驅(qū)動(dòng)波形測試驅(qū)動(dòng)波形測試 (a)占空比20(b)占空比37(c)占空比50圖5-3 PWM波形華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯PWMPWM與與D/AD/A輸出轉(zhuǎn)換試驗(yàn)輸出轉(zhuǎn)換試驗(yàn)

8、圖5-4 兩路PWM輸出信號(hào)變化采集圖像華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯雙絲電源靜態(tài)特性測試雙絲電源靜態(tài)特性測試 華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯雙絲電源焊接過程雙絲電源焊接過程華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯雙絲脈沖雙絲脈沖MIGMIG焊鋼電流對(duì)比試驗(yàn)焊鋼電流對(duì)比試驗(yàn) 華南理工大學(xué)華南理工大學(xué)20112011屆屆碩士論文答辯碩士論文答辯321進(jìn)一步完善雙絲焊接功能進(jìn)一步完善雙絲焊接功能 對(duì)起弧，收弧進(jìn)一步優(yōu)化，進(jìn)行深入的研究，對(duì)大厚板進(jìn)行焊接試驗(yàn)，繼續(xù)大量雙絲一元化試驗(yàn)及形成專家?guī)煜到y(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一元化調(diào)節(jié)，使得焊接過程控制簡單化。 提升檢