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基于DSP控制的多功能数字化弧焊电源研究
资料介绍
随着弧焊电源研究和应用的不断深入和发展,弧焊电源的柔性化和精确化越来越得到重视,在这种要求背景下,多功能数字化弧焊电源成为了广大科研工作者研究的热点,受到了学术界高度关注。与普通模拟电路控制和单片机控制的弧焊电源不同,多功能数字化弧焊电源的最大特点就是控制电路广泛采用数字量控制,在高速响应的硬件和软件基础上实现多种形式的焊接,尤其是对复杂焊接工艺的控制性能更是常规弧焊电源所不能比拟的。为此,本文中分别设计了以高速数字信号处理器(TWS320LF2407A)为核心的控制系统,以51单片机为核心的人机交互系统,实现了对输出电压电流的精确控制和人性化的操作功能。 文中第二章对控制系统的控制方案进行了介绍和选择,再对控制系统和人机交互系统的软件硬件方案进行了确定,通过对现有控制方法和技术的介绍对比,选择了适合本课题的控制方案和软硬件方案。 在设计方案的基础上,先后对控制系统的具体硬件和软件设计、人机交互系统的硬件和软件设计进行了阐述。通过各个单元电路的设计和特点介绍,从理论上确保了控制系统和人机交互系统的性能能够达到设计要求。 为了实现所设计的功能,文中专门对人机交互系统的通讯功能进行了测试,证明了人机交互系统的可行性和功能。对控制系统中最为关键的驱动部分波形进行了测试和分析,通过对硬开关,移相软开关,有限双极性三种驱动波形的测试,证明本课题中控制系统完全能够很好的实现多种形式的驱动。对整机进行了单脉冲钢焊接,验证了控制系统的良好性能。 文中最后对整机进行了双脉冲焊铝试验。通过对6组21个参数的焊接以及对焊接波形和焊缝的成形分析,验证了本课题控制系统的优良性能。通过对焊缝截面和金相组织进行分析,证明了双脉冲焊铝的较好工艺性能。最后对起弧电流波形进行设计,并用试验验证了所设计起弧电流波形能够获得较好的起弧效果。
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