基于DSP電弧傳感器引導(dǎo)焊縫跟蹤控制.pdf

1、本論文針對焊接過程中對焊縫跟蹤的要求，采用了擺動積分差值判別的電弧傳感器實現(xiàn)焊縫跟蹤，通過焊縫跟蹤軌跡再現(xiàn)以適應(yīng)于多層多道焊外層焊道焊接的需要。利用高性能DSP對電弧信號進(jìn)行處理，實現(xiàn)焊縫跟蹤以及焊縫跟蹤軌跡再現(xiàn)。課題圍繞焊縫跟蹤DSP硬件電路設(shè)計與調(diào)試，焊縫跟蹤軌跡再現(xiàn)進(jìn)行了一定的研究。 根據(jù)控制功能要求研制了以DSP2407A為核心的控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)具有串口通信功能是基于PC機和控制系統(tǒng)有通信的要求；采用光電耦合器將逆變焊

2、機與DSP隔離，在焊接時，由于現(xiàn)代逆變焊機的高頻開關(guān)對電弧信號形成強烈的高頻干擾，采用低通濾波器除去高頻干擾；控制系統(tǒng)的脈沖輸出用于控制步進(jìn)電機的運行。 軌跡再現(xiàn)是在焊縫跟蹤效果能夠滿足焊縫質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上實現(xiàn)。焊縫跟蹤是焊槍在擺動到焊縫中心時停止擺動進(jìn)行調(diào)整，焊接結(jié)束后將每次調(diào)整量依次保存；軌跡再現(xiàn)采用最小二乘法對調(diào)整量進(jìn)行處理：推導(dǎo)出最小二乘法在直線焊縫下的數(shù)學(xué)解。 軌跡再現(xiàn)采用了主從式的控制結(jié)構(gòu)。主機(上位機)選用

3、PC機，從機(下位機)為以DSP2407A為核心的電路系統(tǒng)。利用DELPHI軟件平臺編寫了軌跡再現(xiàn)的上位機程序，利用圖形顯示功能實現(xiàn)了焊接跟蹤軌跡、直線焊縫、以及擬合直線的圖形顯示。為了提高軌跡再現(xiàn)的精度，引入擬合度來定量的考察擬合直線，對擬合直線產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行分析，并提出了修正誤差的方法，經(jīng)修正后其絕對誤差明顯減小。 最后通過試驗驗證了以DSP2407A為核心的控制系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，試驗驗證了線型光耦電路以及低通濾波電路