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基于DSP2000的埋弧自动焊系统研究
作 者: 安敏
导 师: 杭争翔
学 校: 沈阳工业大学
专 业: 材料加工工程
关键词: 埋弧自动焊 DSP2000 晶闸管电源 控制系统
分类号: TG434.4
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 68次
引 用: 1次
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内容摘要
本文介绍埋弧焊的特点、发展历史、国内外的研究现状;分析了模拟电路控制系统和数字化控制系统的优缺点,阐述数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407控制技术,指出数字化控制是埋弧自动焊机控制的发展方向。阐述以TMS320LF2407芯片为核心的埋弧焊控制系统的总体设计思路;介绍数字信号处理器TMS320LF2407控制器技术;阐述电源控制系统,送丝系统,小车行走系统及键盘显示系统的数字化设计。依次详细介绍埋弧焊DSP控制系统各个部分的数字化设计。焊接电源的整流电路采用带平衡电抗器的双反星型整流电路,电源控制系统采用集成触发器KJ004型触发电路:送丝控制电路采用双极式可逆PWM技术配合IGBT功率管组成的H桥电路;焊机小车驱动电路实现小车的换向,制动,速度反馈等功能;增加键盘和显示功能,可设定焊接参数,实时监控焊接参数并通过LCD显示焊接电流,焊接电压,焊接速度等。给出DSP芯片的外围接口电路,如AD接口电路,显示接口电路等。在软件设计方面,介绍DSP软件控制的PID控制理论和DSP芯片开发工具CCS2;通过理论的研究,给出了利用汇编语言和C语言编写的送丝控制软件程序,并成功通过调试达到设计要求。课题设计的埋弧自动焊数字控制系统设计合理,相对于以前埋弧自动焊的控制系统有很大的提高。焊接自动引弧更方便;焊接过程中弧长自动调节稳定可靠;多参数信息显示,如送丝速度,焊接电流,电压等;充分体现出DSP处理器的速度优势,提高埋弧焊控制的数字化程度,成功地达到本课题所设计的要求。
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全文目录
摘要 5-6 Abstract 6-10 第一章 绪论 10-20 1.1 埋弧自动焊综述 10-13 1.1.1 埋弧焊基本原理 10-11 1.1.2 埋弧焊基本焊接过程 11 1.1.3 埋弧焊的分类 11-12 1.1.4 埋弧焊的优点 12 1.1.5 埋弧焊的发展 12-13 1.2 数字化焊接技术的发展状况 13-15 1.3 埋弧自动焊机的发展现状 15-18 1.3.1 国内埋弧自动焊机的发展现状 15-16 1.3.2 国外埋弧自动焊机的发展现状 16-18 1.4 课题研究背景及意义 18 1.5 本课题主要研究目的和内容 18-20 第二章 基于DSP的埋弧自动焊控制系统 20-28 2.1 TMS320LF2407控制技术 21-25 2.1.1 数字信号处理器DSP概述 21-23 2.1.2 TMS320LF2407控制器 23-25 2.2 埋弧自动焊控制系统 25-28 第三章 基于DSP数字控制的焊接电源 28-36 3.1 焊接电源主电路 28-30 3.1.1 焊接电源的选择 28 3.1.2 焊接电源整流电路的选择 28 3.1.3 焊接电源整流电路原理及其电路设计 28-30 3.2 集成触发电路 30-36 3.2.1 对触发电路的要求 30-31 3.2.2 移相触发电路和集成移相式触发器KJ004 31-33 3.2.3 控制系统触发电路图 33-34 3.2.4 触发脉冲合成电路 34-35 3.2.5 焊接电源外特性的控制 35-36 第四章 送丝及小车控制系统 36-48 4.1 变速送丝弧压反馈原理 36-37 4.2 埋弧自动焊送丝系统 37-44 4.2.1 直流伺服电机的选择及H型双极模式PWM控制原理 37-39 4.2.2 驱动电路 39-42 4.2.3 变速送丝的实现过程 42-44 4.3 小车驱动电路 44-48 4.3.1 小车电源电路 44 4.3.2 小车驱动控制电路 44-45 4.3.3 小车驱动换向电路 45-46 4.3.4 小车行走速度的控制过程 46-48 第五章 TMS320LF2407系统设计 48-67 5.1 TMS320LF2407硬件设计 48-54 5.1.1 焊接参数的设置与调节 48-50 5.1.2 显示接口电路 50-52 5.1.3 TMS320LF2407的AD转换模块接口电路与DA转换电路 52-54 5.2 DSP软件设计 54-62 5.2.1 数字PID控制器 54-60 5.2.2 送丝系统程序 60-62 5.3 DSP调试 62-67 5.3.1 DSP的开发工具介绍 63-64 5.3.2 CCS2的功能 64-65 5.3.3 TMS320LF2407的应用软件开发流程 65-67 第六章 结论 67-68 参考文献 68-70 在学研究成果 70-71 致谢 71
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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 焊接、金属切割及金属粘接 > 焊接设备 > 电弧焊设备 > 弧焊机
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