基于DSP電弧傳感器引導(dǎo)焊縫跟蹤控制.pdf

1、本論文針對(duì)焊接過(guò)程中對(duì)焊縫跟蹤的要求，采用了擺動(dòng)積分差值判別的電弧傳感器實(shí)現(xiàn)焊縫跟蹤，通過(guò)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(duì)電弧信號(hào)進(jìn)行處理，實(shí)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(jì)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(jī)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(jī)與DSP隔離，在焊接時(shí)，由于現(xiàn)代逆變焊機(jī)的高頻開(kāi)關(guān)對(duì)電弧信號(hào)形成強(qiáng)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(jī)的運(yùn)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(shí)現(xiàn)。焊縫跟蹤是焊槍在擺動(dòng)到焊縫中心時(shí)停止擺動(dòng)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(duì)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(jī)(上位機(jī))選用

3、PC機(jī)，從機(jī)(下位機(jī))為以DSP2407A為核心的電路系統(tǒng)。利用DELPHI軟件平臺(tái)編寫了軌跡再現(xiàn)的上位機(jī)程序，利用圖形顯示功能實(shí)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(lái)定量的考察擬合直線，對(duì)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(duì)誤差明顯減小。 最后通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了以DSP2407A為核心的控制系統(tǒng)功能穩(wěn)定、可靠，試驗(yàn)驗(yàn)證了線型光耦電路以及低通濾波電路