【摘 要】
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CO2焊因其生产效率高、成本低、能源利用率高而广泛应用于低碳钢和低合金钢、薄板钢结构以及各种全位置焊接中。但是CO2焊一直存在着飞溅较大的问题,严重的制约着它的推广和
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CO2焊因其生产效率高、成本低、能源利用率高而广泛应用于低碳钢和低合金钢、薄板钢结构以及各种全位置焊接中。但是CO2焊一直存在着飞溅较大的问题,严重的制约着它的推广和使用。在短路过渡的CO2焊中使用适合熔滴过渡行为的波形控制,可以有效地减少焊接飞溅的产生。由于传统的模拟控制在控制精度、速度和稳定性上不能满足波形控制的要求,因此在CO2短路焊接波形控制领域引入数字化技术有着良好的发展前景。本文研制了一套CO2焊接数字控制系统。使用DSP芯片TMS320F2407作为控制核心,设计了包括DSP外围电路、反馈电路、A/D转换电路、故障保护电路、显示电路的硬件控制系统。设计了包括键盘输入和液晶显示人机交互系统。使用Simulink仿真工具对电压和电流反馈通路的PID控制系统进行了仿真,优化了CO2气体保护焊的PID控制参数。在研究已有的CO2焊物理模型和波形控制的基础上,拟定了独特的分时性波形控制策略,同时在Simulink环境中创建了CO2焊短路过渡波形控制模型,通过仿真实验验证了该波形控制策略。创造性的将MATLAB软件包中的Embedded Target for TI C2000 DSP系列工具引入到焊接电源数字化控制系统的研究中,实现了由Simulink仿真模型直接生成DSP系统软件代码。通过模拟仿真实验,检验了CO2焊接数字控制系统硬件、软件和控制策略。实验表明,整个系统的快速性、准确性良好,能够实现波形控制策略。
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