基于TL494的PWM等速送丝电路的设计

通过对电压负反馈配合电流正反馈的送丝调速系统与转速负反馈调速系统的比较,得出了这两种调速系统的等效条件,设计了一种基于TL494芯片的电压负反馈配合电流正反馈的CO2焊机送丝调速电路,该电路通过PWM脉宽调制,实现转速的均匀调节,并具有过电流截止保护功能．通过实验,验证了该调速电路的可靠性,实验中,当电源电压由342V变到418V,负载从25N变到50N时,送丝速度的变化率小于5％,符合JB／T9533-1999专业标准要求。     

管道全自动焊接技术及工艺控制

管道全位置自动焊接就是指在管道相对固定的情况下，焊接小车带动焊枪沿轨道围绕管壁运动，从而实现自动焊接。一般而言，全位置自动焊接装置由焊接小车、行走轨道、自动控制系统等部分组成。研制全位置自动焊接装置的目的就是为了提高焊接质量和劳动生产率、减轻工人的劳动强度。焊接小车焊接小车是实现自动焊接过程的驱动机构，它安装在焊接轨道上，带着焊枪沿管壁作圆周运动，是实现管口自动焊接的重要环节之一。焊接小车应具有外形美观、体积小、重量轻、操作方便等特点。它的核心部分是行走机构、送丝机构和焊枪摆动调节机构。行走机构…     

焊接电弧的电子模拟负载

通过分析焊接电弧动特性和绝缘栅双极晶体管(IGBT)特性，设计了焊接电弧电子模拟负载，提出了一种弧焊电源动特性测试的新的试验方法．该方法采用IGBT作为可变电阻来模拟实际焊接过程中电弧的动态变化，通过弧焊电源的动态电参数来进行综合评判，并对所设计的电子模拟负载进行了工艺实验研究．实验结果表明，采用IGBT可以作为电子模拟负载来模拟焊接电弧的电流、电压的动态变化．     

基于遗传算法的模糊控制送丝系统

高质量的焊接在很大程度上决定于送丝机构的性能,模糊控制相对于传统的PID控制,具有更高的系统鲁棒性和稳定性,而模糊控制的三个因子对控制器的性能有很大的影响,常规的模糊控制都是采用人工的多次现场调试来确定,而且了不能得到最优的控制性能。采用遗传算法来寻优整定模拟控制器的参数,以送丝系统的跟踪误差为目标函数,采用二值编码的遗传寻优整定,不仅得到了最优性能的模糊控制送丝系统,而且使其设计过程大大简化,最后通过仿真比较,证明了遗传寻优模糊控制送丝系统的性能明显优于常规模糊控制的性能。     

恒流逆变式CO2气保焊电源的研究

为了解决传统的平特性CO2气保焊电源焊接时飞溅大的缺点,该文提出了采用恒流外特性配合等速送丝,以实现IGBT管逆变式CO2气保焊的基本原理.用IGBT作为功率元件设计逆变器的主电路、保护电路,利用PI算法实现所设计的恒流外特性的控制,设计了单片机控制系统的硬件电路和软件程序.结果表明,利用单片机能很好地实现所需的外特性,恒流外特性电源比平特性电源具有更好的焊接性能 .     

基于失真信号滤波算法的送丝速度检测方法

送丝速度对焊接质量具有重要影响,为了实现机器人智能焊接,需要研究送丝速度的精确检测方法.首先,研究了送丝速度检测的工作原理,实现送丝速度在线检测.然后,设计出了一种送丝速度检测系统硬件,将送丝速度传感信号无线传输给焊接机器人.最后,研究了基于失真传感信号滤波算法的送丝速度检测方法,主要包括相邻送丝速度传感信号不会发生突变原理、多个传感信号丢失且相邻检测量未发生突变的干扰信号消除算法以及送丝速度检测方法.实验结果表明,利用设计的送丝速度检测算法及系统,可以消除原始送丝速度传感信号中的主要噪声,提高送丝速度检测的精度,并可使机器人焊接后焊道的宽度不受焊接电流变化的影响.     

水下焊接机器人智能潜水送丝系统的研制

文中针对水下机器人焊接的特点,研制了一种可用于水下熔化极气体保护焊的全数字智能潜水送丝系统.以数字信号控制器(DSC)级ARM CortexTM-M4架构的STM32F405RGT6微处理器为控制核心开发了全数字控制系统;设计了基于电机电枢电压负反馈的脉宽调制型半桥可逆斩波的送丝驱动电路,以补偿负载转矩变化带来的送丝速度的变化;开发了基于电涡流式接近开关的焊丝状态检测模块,实现了焊丝状态的非接触、实时监测.实验结果表明,所研制的系统能可靠地监测焊丝状态,在送丝软管状态变化的情况下能够均匀、稳定地送丝,送丝速度变化率小于±3.5%,远低于国家标准规定的数值.     

铝合金薄板MIG焊送丝速度优化研究

为了提高轨道交通铝合金车体生产的焊接效率和质量,对铝合金脉冲MIG焊接的送丝速度和焊接速度进行了优化研究。主要通过不同的焊接实验,根据焊接质量等级要求的定义,对焊缝宽度、焊缝截面进行了测定,得出了最优化的焊接送丝速度和焊接速度,达到了提高焊接效率和质量的目标。     

TIG自动填丝装置全位置焊接的研究

本文论述了唐山松下产业有限公司TIG焊接电源及TIG自动填丝装置在焊接过程中及实现自动填丝焊接情况,获得了详实的焊接工艺参数,对今后该类型焊机的调试及在生产中的应用有重要借鉴意义。     

铝的MIG焊接电弧固有自调节作用的机理及新型MIG焊接电源研制中有关问题的探讨

本文指出铝的MIG焊接亚射流电弧的“固有自调节作用”产生的机理,是弧长变化引起了阳极电压和熔滴过渡形式改变的结果。而固有自调节作用的灵敏度在熔化特性曲线的各区段有不同的强度,其最强点在亚射流过渡区熔化特性曲线出现熔滴短路过渡的拐点上,该点所对应的弧长就是采用“等速送丝—恒流电源”调节系统焊接时应选择的最佳弧长。论文指出新型MIG焊接电源必须具有恒流带外拐的外特性,其焊接电流和送丝速度均要保证线性调节,同时按照最佳规范匹配,此种焊接工艺方法是容易实现的。     

大功率铅酸动力电池带负脉冲充电系统设计

根据铅酸动力电池本身特性,分析了在充电过程中带负脉冲放电能够提高电池对于充电电流的接受率;设计了大功率铅酸动力电池带负脉冲放电的脉冲变电流快速充电系统,给出了系统的硬件框图,以及主电路图。使用该系统对48V100Ah电动车辆用铅酸动力电池进行充电实验,得到了系统主电路效率曲线、带负脉冲充电电流曲线以及充电容量曲线。由实验证实,该系统所采用的带负脉冲放电的脉冲变电流充电方法使得充入电池同样容量的充电时间缩短,且该充电系统在高频下满载效率为92.7%,功率在1 600 W时达到系统最高效率点93.2%,经连续运行无任何问题。     

铅酸动力电池等效电路模型参数辨识方法研究

针对传统铅酸动力电池参数辨识方法缺乏理论基础以及辨识误差较大的问题,提出了一种新的M序列作为激励的辨识方法。选取Thevenin模型作为铅酸动力电池等效电路模型,通过建模仿真分析了M序列在铅酸动力电池参数辨识中的可行性,并给出了M序列参数选取原则。确定了M序列作为辨识激励的合适参数,最后仿真得出了该方法辨识所得的铅酸动力电池相关参数值。与实验获得的电池真实参数值比较结果表明,采用M序列作为激励的参数辨识方法,能够准确有效地辨识铅酸动力电池等效电路模型的参数,并可以对其参数的获取提供理论基础与支持。     

储能型光伏系统电池容量优化配置及经济性分析

独立型光储微电网作为光伏应用的有效形式得到了广泛的使用,其中系统的经济性优劣主要依赖储能的类型和配置调控方案。基于此,根据独立光伏系统的建模思想,在给定负荷变化规律的前提下,以最大化利用光伏输出能量为目标,建立光伏能量最大化利用模型,将光伏发电单元和储能单元作为整体进行容量优化配置。通过算例分析,获得目前较为典型的5种储能电池和光伏容量的优化配置结果,在此基础上,为使系统经济性最优,进一步引入年均成本为目标并建立相应模型,得到了5种电池和混合储能电池的经济对比分析结果,最后对5种电池对应的放电时间、循环效率和寿命进行了敏感性分析。结果表明,在同等配置条件且满足项目指标的要求下,能量型铅酸电池和功率型铅酸电池组成的混合电池具有更好的经济性,其次为钠硫电池和铁锂电池,全钒液流电池成本最高。     

基于ARM的多功能数字化逆变电源

针对不同焊接方式的不同控制方法,设计了基于先进精简指令集处理器(ARM)控制的多功能数字化逆变电源.利用基于ARM和复杂可编程逻辑器件的人机交互系统,通过软件设计,在一台电源上实现了CO2气体保护焊、脉冲熔化极气体保护焊、手工焊条焊等多种焊接方式的转换与选择.采用小波分析仪采集焊接过程的电流电压信号,考察了多功能数字化逆变电源的工艺性能,结果表明所设计的电源可满足各种焊接工艺要求,实现了数字化逆变电源的多功能化,提高了数字化逆变电源的实用性.     

基于UC3842的反激式开关电源设计

采用安森美公司的电流控制型脉宽调制芯片UC3842为一款1 kW铅酸蓄电池充电器控制电路设计了输出功率为25 W的辅助电源。根据文献[5]设计了UC3842的外围电路,分析了输出反馈控制回路用元器件参数的计算方法,并结合给定功率场效应管最大耐压值设计了反激式高频变压器,最后将按照设计参数制作的样机安装到充电器控制板上,充电器在满载状态下工作稳定。实验结果表明：样机工作稳定可靠,具有良好的静态特性和动态特性。     

电动汽车用电池管理系统的研究

在大量动力电池充放电动态响应试验研究的基础上,研制了电动汽车动力电池在线监测系统.系统以MC9S12DP256B微控制器为核心,实时监测电池电压、电流和温度等信息;利用电池的电压模型、安时平衡模型,模糊控制模型估算荷电状态;通过CAN和多能源管理系统进行通信;将电池的状态信息保存于EEPROM中.试验结果表明:该管理系统对车用管式铅酸电池荷电状态的预测具有较高的精度.     

航天相机地检设备电源管理系统设计

为预防调试时交流220 V经地检设备串入航天相机而引起损坏,采用铅酸蓄电池对地检设备供电,设计了航天相机地检设备的电源管理系统.介绍了铅酸蓄电池和DC-DC转换电路的特点并对电源管理系统的硬软件进行了设计.采用4个阶段快速充电法以满足提高蓄电池寿命和快速充电要求;采用DC-DC降压电路产生输出电压以提高蓄电池能量的利用...     

基于单片机的UPS蓄电池组温度监控系统设计

通信系统电源供电大多由不间断的蓄电池组提供,其温度过高势必影响到电池组的工作效率和寿命.以单片机C8051F040为控制核心,采用模块化设计方法,将控制板安装在STD标准机箱中,维护方便且性能可靠,实现了在线监控UPS蓄电池组的标识温度和环境温度,从而完成了阀控式铅酸密封蓄电池组的巡检温度检测,通过对检测温度数据的分析,实现了对故障电池的修复和处理.     

基于神经网络的铅酸蓄电池剩余容量预测

为有效地对电动车电池剩余容量进行预测,在分析了铅酸蓄电池充放电过程的反应机理的基础上,应用改进算法的BP神经网络,建立了铅酸蓄电池的神经网络模型,用于预测铅酸蓄电池放电过程中某一状态下的剩余容量。结果表明,通过该网络模型可以方便快速地得到电池剩余容量及荷电状态的预测值,所得结果满足要求,为电池管理系统提供了一种新的预测方法。     

基于先进车辆模拟器的小功率氢电混合电动车混合度的仿真研究

为了同时满足小功率燃料电池氢电混合动力场地车的动力性和经济性要求．研究了燃料电池和蓄电池的功率匹配最优化问题．对氢氧质子交换膜燃料电池～铅酸蓄电池混合动力场地车动力系统的主要组成部件进行选型．采用先进车辆模拟器（advanced vehicle simulator,ADVISOR）。在FTP和ECE_EUDC工况下对若干组燃料电池一铅酸蓄电池的匹配方案进行仿真分析．以满足车辆动力性为基本前提．对比分析每种匹配方案的燃料经济性．得到燃料电池氢电混合动力场地车燃料电池和蓄电池的最佳功率匹配方案：燃料电池功率为23kW．蓄电池功率为13kW．