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埋弧焊数字控制系统设计与研究

作　者: 吴敏
导　师: 孙志毅
学　校: 太原科技大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 埋弧焊接三相混合式步进电机无刷直流电机细分驱动数字PID控制
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

焊接素有工业缝纫机之称,埋弧焊接已成为当今生产效率较高的机械化焊接方法之一。在锅炉、桥梁、压力容器、造船等机械制造业中发挥着重要的作用。本文在详细研究埋弧焊接系统工艺基础上,详细介绍步进电机的正弦波脉宽调制细分驱动原理和无刷直流电机转速、电流双闭环数字化调速原理。针对常规数字PID控制算法的局限性,文中引入积分分离的数字PID控制算法,使得送丝机获得了很好的控制性能。根据项目要求,提出了工件旋转、焊枪移动到位后固定、自动送丝的焊接控制方案,为使焊枪能准确无误地与工件的焊缝对齐,本文采用两台三相混合式步进电机分别控制焊接小车横向和轴向位移。利用无刷直流电机控制送丝机的送丝量和送丝速度。在此基础上,设计了以单片机AT89S52和C8051f330为核心的焊接控制系统的软硬件,控制电路主要包括SPWM波电路、电流电压检测电路、无刷直流电机转子位置检测电路和功率逆变电路。软件设计采用条件控制和中断结合的控制方式,保证电机的实时控制,提高控制精度。所研制的焊机控制系统已经过实验室调试和现场试运行,结果表明,该焊接控制系统能够使焊枪精确定位,送丝机的送丝速度平稳无跳跃,保证焊缝成形质量符合焊接规范要求,为埋弧焊接控制系统提供了一种切实可行的方案。

埋弧焊数字控制系统设计与研究

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