埋弧焊機(jī)數(shù)字化控制的研究.pdf

1、本文介紹了埋弧焊的特點(diǎn)、發(fā)展歷史、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，分析了模擬電路控制系統(tǒng)和數(shù)字化控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，指出數(shù)字化控制是逆變埋弧焊機(jī)控制的發(fā)展方向。對埋弧焊接過程和埋弧焊機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，論述了變速送絲電弧控制系統(tǒng)的原理及影響因素，并且分析了焊接電弧的特性，為逆變埋弧焊機(jī)數(shù)字化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。 針對傳統(tǒng)埋弧焊機(jī)體積大、控制電路復(fù)雜、可靠性差等問題，在模擬控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上做出改進(jìn)，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)和FPGA的埋弧焊控制

2、系統(tǒng)。由于送絲速度的均勻性直接影響到焊接過程的穩(wěn)定性和焊縫的質(zhì)量，良好的送絲速度控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量焊接的前提。根據(jù)電弧的特性，設(shè)計(jì)了基于FPGA的模糊控制系統(tǒng)，用于送絲速度的調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)送絲速度保持電弧穩(wěn)定。小車行走速度的調(diào)節(jié)也采用閉環(huán)控制，由數(shù)字PI產(chǎn)生PWM脈沖，驅(qū)動(dòng)行車電機(jī)。針對埋弧焊接控制流程的特點(diǎn)，用VHDL語言編寫了焊接程序，負(fù)責(zé)整個(gè)焊接過程的控制和各種保護(hù)功能的實(shí)現(xiàn)。 數(shù)字控制系統(tǒng)中的電磁干擾是難以避免的，因此

3、在焊機(jī)控制電路和軟件部分進(jìn)行了可靠性與抗干擾設(shè)計(jì)，對可能影響焊機(jī)正常工作的干擾及其產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，并且在原理圖設(shè)計(jì)、PCB制作以及程序編制的過程中采取了相應(yīng)的抗干擾措施。 最后，對采用本控制系統(tǒng)的埋弧焊機(jī)進(jìn)行初步實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：本文所設(shè)計(jì)的埋弧焊機(jī)控制系統(tǒng)能夠滿足逆變埋弧自動(dòng)焊的要求，具有電路簡單，控制精度高，抗干擾能力強(qiáng)，操作方便，工作穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，提高了焊機(jī)的綜合性能及自動(dòng)化程度。 本課題所研究的埋弧焊數(shù)字化控制