贮能式半自动CO2气体保护焊弧焊系统的研究

采用干荷铅蓄电池作为焊接电源,构建了贮能式半自动CO2电弧焊系统,分析了铅蓄电池作为平特性电源配合等速送丝机构焊接电弧变化时的自动调节过程;利用PWM控制器构成的调速系统对等速送丝过程及焊接规范进行调节;为获得良好的动特性,达到短路过渡对焊接电源的要求,加入了直流电抗器,从而使焊机具有良好的动特性,获得优良的焊接工艺性能.     

单片机控制IGBT逆变埋弧焊机的研制

针对IGBT逆变埋弧焊机设计了基于单片机80C196KC的控制系统,介绍了系统的软、硬件组成和控制原理.焊接电源采用PWM控制技术,通过电流反馈PI控制算法调节电源输出外特性.送丝及行走小车调速系统采用MOSFET型开关电源,采用电弧电压反馈PI算法,实现了送丝速度的闭环控制.研制的焊机具有参数预置、数字显示和自动引弧收弧等功能.试验结果表明,样机性能稳定,工作可靠,达到了设计要求.     

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.     

脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊过程控制

摘要： 脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊是一种新型的低热输入焊接方法.针对该方法焊接过程中耦合电弧稳定性较差的问题,提出通过改变送丝速度调节主路弧长控制耦合电弧稳定性的控制方案并进行了仿真分析,同时采用快速原型技术设计了焊接过程控制系统并进行焊接实验. 结果表明：模拟仿真结果证明提出的控制方案可以保证脉冲旁路耦合电弧惰性气体保护焊接过程的稳定性;通过焊接实验验证了仿真结果,同时获得了稳定的焊接过程与成形良好的焊缝.     

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 ,不仅费时 ,而且也不能得到最优的控制性能 .采用遗传算法来寻优整定模糊控制器的参数 ,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     

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。     

水下焊接机器人系统轻量化全密封送丝装置的研制

针对核乏燃料池水下机器人熔化极气体保护焊接修复需求,研制了一种轻量化全密封送丝装置.采用铝合金外壳、玻璃钢面板等实现装置整体轻量化;采用双驱滚轮送丝机构,并通过焊丝盘等部件的优化布局实现装置的小型化;通过气管外接压缩气体实现装置内部压力随水深变化的调节;设计了基于ARM的数字化驱动控制系统,采用电枢电压负反馈控制和高频斩波技术补偿送丝速度的变化;利用基于CAN的数字化通信接口电路实现与水下机器人的数字化集成. 20 m深水下焊接试验结果表明:该送丝装置的壳体强度高,送丝稳定均匀,响应快速灵敏,工艺适应性好,可满足水下焊接修复要求.     

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。     

单电源双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊工艺

摘要： 针对常规双丝旁路耦合电弧熔化极气体保护焊（GMAW）的控制过程较复杂、焊接成本较高等问题,提出了采用单电源实现双丝旁路耦合电弧GMAW的方法,并设计了采用快速原型技术的实验系统.同时,进行了大量焊接工艺实验.实验结果表明：采用单电源的双丝旁路耦合电弧GMAW可以稳定焊接,但相对于双电源的双丝旁路耦合电弧GMAW其稳定工作区间更窄;通过调节旁路送丝速度快慢的焊接工艺实验,分别找到了在主路电流为300、350、400、450、500、550A时旁路送丝速度的稳定工艺区间.     

铝合金脉冲MIG焊干伸长二自由度PID控制

针对铝合金脉冲MIG焊接过程中干伸长的二自由度PID控制进行研究.在设计送丝速度阶跃对干伸长响应,获得辨识模型的基础上,分别采用二自由度PID和常规PID算法,在最佳参数条件下对其控制效果进行对比仿真.在仿真结果的基础上利用Matlab/Simulink、采用xPCTarget的实时目标环境进行焊接,建立基于二自由度P...