脉冲MIG/MAG焊机控制系统优化

研究了自行开发设计的微机控制的脉冲MIG/MAG焊电源控制系统和PID控制算法选择及系统控制软件的优化策略.针对脉冲MIG/MAG焊接过程中PI控制和焊接参数实时显示的矛盾,在研究分析了PID控制算法的基础上,为实现在焊接过程中实时采样控制和显示焊接参数,着重分析了串行显示芯片MAX7219的工作时序,研究改进了MAX7219的数据和命令格式的传输方式,以及在防止系统振荡的基础上对PID控制算法优化的方法.试验结果表明,优化后程序执行效率高,响应速度快,控制精度高,实现了稳定的脉冲MIG/MAG焊接过程.     

基于电弧传感的管道焊接高低跟踪技术

摘要： 针对管道焊接过程中焊接规范变化的特点,建立了不同区位焊接电流与焊枪高度的数学模型,提出了可变增益的PID(Proportion Integration Differentiation)多模型控制算法,设计了基于模糊切换规则的多模型控制器.试验结果表明,高低跟踪系统的稳态和动态性能良好,可实现不同焊接规范下焊矩高度的实时跟踪控制,保证了焊接过程的稳定性,改善了焊接质量.     

高频焊管温度监控系统及其影响因素分析

针对高频焊管生产测量环境恶劣以及依靠经验观察来控制焊接温度的特点,提出高频焊管温度监控系统.该系统利用抗干扰强、测量精度高的比色测温仪采集焊接温度,通过LabVIEW控制高频电源的输出功率,实现温度调整,通过PID控制实现闭环控制.实验证明,监控系统能够准确检测高频焊管的焊接温度,并有效地提高温度的稳定性.最后提出影响...     

基于模糊PID的焊枪伺服控制系统研究

针对钛及稀有金属真空等离子焊接生产特点和焊接工艺对焊枪位置与速度的高精度要求,提出了基于模糊PID控制策略的焊枪伺服控制系统.该系统由上位计算机、下位PLC、交流伺服控制器、弧压传感器和图像传感器构成,采用模糊PID的控制策略实现对焊枪位置和速度全过程优化控制.系统运行结果表明,采用模糊PID控制算法能够改善焊缝质量,...     

脉冲MIG焊熔滴过渡阶段的波形控制

在自行研制的软开关逆变电源上改变脉冲MIG焊的控制波形,在电流波形的下降沿增加熔滴过渡阶段,以实现焊接过程的稳定可控.通过小波分析仪采集并统计瞬时电流、暂态电压、动态电阻、瞬时能量、电流电压概率密度分布等数据,考察了熔滴过渡电流和过渡时间对焊接质量的影响.实验结果表明:增加熔滴过渡阶段有助于实现焊接过程的稳定可控;过渡电流较小时,能量不足,易出现短路过渡、焊接不稳定等现象;过渡电流接近峰值电流时,焊接情况与普通脉冲MIG焊类似,达不到波形控制的目的;过渡电流不变时,焊接质量随着过渡时间的增加而提高,当过渡时间为7ms时焊接效果理想,随着时间的进一步增加,过多的能量使熔滴过渡不规则,焊接质量开始降低;本实验条件下的最佳工艺参数为熔滴过渡电流160A、过渡时间7ms.     

基于xPC Target的TIG焊PID控制实时仿真

为尝试在焊接过程控制研究中应用实时仿真方法,采用基于Matlab/Simulink的xPC Target模块搭建实时仿真平台,对TIG焊过程进行电流闭环PID控制实时仿真实验,实验中采用凑试法选择最优PID参数,对1.0、0.1 Hz的方波及0.33 Hz的复杂波形进行在线控制仿真.由实验结果可知,基于Matlab/Simulink的xPC Target模块搭建的实时机系统可以在线仿真得到最优控制参数.     

精密微电弧焊接逆变电源的设计

为了提高微电弧焊接过程中的电流控制精度和小电流稳定性,设计了一种精密微电弧焊接逆变电源.该电源在传统钨极氩弧焊电源的基础上加入了基于数字信号处理器的全数字化控制系统,采用有限双极性控制方法实现了全桥逆变电路的软开关.文中还介绍了电弧负载的电特性,分析了焊接工艺对电源电气特性的要求,设计了直流和脉冲两种波形控制方案,阐述了电源系统的软件流程及控制算法.结果表明:通过精确控制电流、时间、频率、脉宽等输出参数,可实现对输出能量的精密控制,且波形一致性较好;采用积分分离PID控制算法,可实现电弧"起弧-燃烧-收弧"过程的柔顺过渡,提高小电流输出时的电弧稳定性.     

C32摩擦焊机液压伺服系统模糊PID控制仿真研究

为了保证摩擦焊机具有更好的抗干扰能力,并且可以焊接出高精度、高质量的焊接产品,以C32摩擦焊机液压伺服系统为基础,设计了模糊PID控制器,通过MATLAB对系统进行建模仿真,在输入阶跃信号和加入干扰的情况下,比较了常规PID和模糊PID的控制效果。结果表明常规PID和模糊PID都能很好地提高系统的性能指标,但模糊PID能实现控制系统的参数自整定,消除不确定因素对控制系统带来的误差大的问题,使系统的控制效果更优,提高了焊接产品的质量。     

电流型逆变器变频调速系统的全数字化控制

本文讨论用单片微型计算机控制电流型逆变器变频调速系统,实现全数字化控制的方案.三片单片机分别实现电压与电流反馈环中的数字PID调节器,晶闸管变流器的脉冲触发电路,以及非线性函数发生器和脉冲环形分配器.采用这种全数字化的微机控制后,提高了系统的可靠性并简化了系统结构.     

基于TMS320LF2407A控制的正交半桥电流源逆变电路

利用TMS320LF2407A控制波形存储器产生相位相差90°的两路SPWM调制信号控制逆变器,设计正交半桥逆变电源.为使输出的两路电流的波形正交无畸变、幅值相等、频率可调,电流幅值控制通过模糊PI控制器分别调节两路的占空比M1、M2实现,电流波形校正由数字PID控制器实现.     

IGBT弧焊逆变电源双闭环控制系统

针对ＣＯ２ 焊接波形控制中对逆变电源快速性的要求,提出了一种适用于单端正激逆变电源恒流输出的双闭环控制系统,在整个电弧负载变化范围内实现了焊接电流的无超调、快速控制。仿真结果与试验表明,该系统响应快、精度高,既可满足ＣＯ２ 焊接工艺要求,又保护了逆变器的可靠运行。     

短路过渡高速焊波控法的研究

在对高速焊分析的基础上，提出了多种电流波形控制方法：恒压特性、恒流特性、大恒流 小恒流特性，并分别介绍其工作过程．通过实验获得了适合于高速焊的波控方法：大恒流 小恒流特性控制；对波控参数的优化使焊接速度提高到1.5m/min.焊接过程稳定，飞溅小，焊缝成形表面光滑，熔宽均匀一致，波纹致密，焊接质量好．对燃弧阶段采用两段恒流进行控制是全新的控制思路，有利于实现燃弧能量的精确控制．     

中频直流点焊机恒流控制方法研究与仿真

针对电阻点焊过程存在的负载电阻非线性变化而导致焊接电流不稳定的问题,提出了模糊控制和PI控制二者相结合的控制算法.利用模糊控制设计了比例系数和积分系数可以实时在线整定的PI控制器,构建了中频直流点焊电源的系统模型,使PI控制输出量通过PWM发生器产生4路占空比恒定而移相角实时变化的PWM波,实现对全桥逆变器的移相调压,...     

MIG焊接熔池的图像处理和数字控制系统

在 ＭＩＧ焊条件下，存在多种外界干扰。为了保证焊接质量，对焊接熔池的形 状进行控制是非常重要的。使用先进的ＣＣＤ摄像机，通过周期性地减小焊接电流，排 除弧光干扰，可摄取清晰的熔池图像。通过微型计算机进行图像处理，计算并给出所需 的焊接电流，实时地控制焊道的宽度，从而控制焊接熔深。本系统具有良好的控制特性 和很高的控制精度，可用于实现 ＭＩＧ焊的实时控制。     

新型点焊机控制器的设计方法

电阻焊点焊机主要用于汽车制造等方面.它的工作离不开控制器,控制器的核心部件是单片机系统,其软件使控制器各种功能得以充分发挥作用.控制器控制气阀开闭时间、焊接脉冲时间和焊接电流及恒流智能控制等,同时还具有监控报警功能.用控制可控硅导通角来控制焊接电流的输出.本文将介绍这种新型电阻焊机控制器的软件组成及功能.     

电阻焊晶体管电源的恒流充电系统设计

针对焊接电源储能电容传统充电方式的不足,设计了一种能够进行稳定高效充电的恒流充电系统。设计中,以dsPIC33FJ64GS610作为控制核心,采用PI控制算法,实现恒流控制。介绍了该充电系统的硬件电路设计、软件控制策略以及实验结果。     

CO2电弧焊电流波形模糊逻辑控制

在CO2焊波控法中，将燃弧分为两个恒流阶段，燃弧前期采用大电流控制可以放善焊缝成形，而在短路过渡前的燃弧后期用小电流恒流控制可以减少飞溅，本研究以此工艺为基础，针对恒流控制系统的弧长恒定问题，提出了稳定燃弧前期电弧电压的波形模糊逻辑控制方法，设计了波形模糊逻辑控制器并进行了仿真研究，通过试验优化了CO2焊工艺参数，从而获得飞溅少、成形好的优质焊缝。     

新型点焊机控制系统的研制

点焊机主要用于汽车、飞机和家电制造等方面,过去老式的逻辑控制的电阻焊机控制器控制精度不高、功能少,满足不了现代汽车工业发展对焊接控制的要求,使用新型的由单片机系统构成的点焊机控制器是必然趋势,这种控制器具有文本式编程,程序控制,控制精度高,有监控报警功能．本文介绍这种新型电阻焊机控制器的硬件组成及功能．     

激光焊接等离子体简化电流模型及应用

等离子体控制是解决高功率激光焊接的关键技术。为完善对等离子体控制技术 ,对焊接过程中等离子体电流的形成进行了理论分析 ,并将等离子体导电过程简化等效为一个具有内阻的电源模型。采用 3 k W CO2 激光器在不同激光焊接规范下 ,依据测量得到的等离子体电流计算得到了等效电源电压和等效内阻。最后依据此模型成功实现了辅助磁场对等离子体的控制     

一种采用恒压法的电阻点焊控制器

研究采用单片机80C196控制电阻电焊过程的控制器,详细介绍了控制器的主要功能、控制原理、控制器结构、控制程序、及监控效果.该控制器主要基于对阻焊变压器原边电压的监控,当电网电压在一定范围内波动时,仍能保证原边电压恒定.控制器还具有多组规范设定、掉电保护、出错检测、焊接/调整切换等功能.