逆變式GMA單脈沖和雙脈沖焊機數字控制系統(tǒng)研究.pdf

1、針對當前脈沖焊設備存在的上述問題,與采用模擬調節(jié)芯片的脈沖電流傳統(tǒng)控制方法不同,該文提出采用變參數數字PI設計實現(xiàn)脈沖電流波形控制.實現(xiàn)了對脈沖上升沿和下降沿的分別、獨立調節(jié),同時很好保證了基值電流和峰值電流控制期間的穩(wěn)態(tài)精度.試驗表明在較大的電流范圍內,波形調節(jié)的靈活性、波形的一致性和可重復性都很好.該文同時提出一種新的電弧控制方法,即弧長同步脈沖控制法,與傳統(tǒng)電弧控制方案不同,在設計中不再采用調節(jié)器.實現(xiàn)了全電流范圍內對弧長的快速穩(wěn)

2、定調節(jié).取得了良好的工藝效果.鋁焊過程易產生氣孔,為獲得理想的焊接質量,近年在國外又開發(fā)了雙脈沖焊焊鋁合金.該文雙脈沖焊接過程中送絲速度不變.目前,只有國外幾家公司掌握該技術,國內還未有相關研究和產品.由于與鋼相比鋁對擾動變化更為敏感,而雙脈沖焊弧長本身又在不停變換,因此對電弧調節(jié)性能要求很高.該研究在單脈沖焊設計的基礎上提出鋁合金薄板雙脈沖焊全數字控制系統(tǒng)設計,并對雙脈沖焊工藝進行了實驗設計和研究.試驗表明雙脈沖全數字控制系統(tǒng)設計獲得

3、了一致性好的脈沖電流波形,同時對弧長強有力的控制使雙脈沖焊兩個不同的弧長即便在切換頻率較高(即焊速較高)的情況下,也得到了很好的控制,獲得了非常穩(wěn)定的焊接過程,無回燒、頂絲現(xiàn)象發(fā)生(目前鋁自動焊中常發(fā)生的現(xiàn)象),焊接過程非常穩(wěn)定.同時,好的弧長控制效果與合理設計工藝參數相結合可以有效的防止雙脈沖焊中飛濺的發(fā)生.試驗表明,雙脈沖焊鋁有效的減小了氣孔發(fā)生的幾率,甚至無氣孔,薄板焊焊縫變形小.針對當前Matlab/Simulink環(huán)境下對GM

4、AW焊仿真建模較為理想、仿真結果與實際情況有一定差距的現(xiàn)狀.該文根據數字控制研究的需要,在Matlab/Simulink環(huán)境下首次建立了逆變式數字控制GMAW-P電源整體建模(包括"功率變換器—數字控制系統(tǒng)—動態(tài)電弧負載"),提出用受控電流源實現(xiàn)動態(tài)電弧負載模型與系統(tǒng)模型的連接,解決了系統(tǒng)整合中的關鍵問題.該文研究表明,所建仿真模型能夠較為真實的模擬實際系統(tǒng)的動態(tài)過程,將熔化極氣保焊系統(tǒng)的建模和仿真研究水平向前推進了一步.該模型用于其它