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基于单片机控制的TIG弧长跟踪系统研究

更新时间：2020-02-10 08:53:33 大小：7M 上传用户：守着阳光1985查看TA发布的资源 标签：单片机 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

TIG焊由于其焊接质量好，焊缝成型美观等优点广泛应用于化工、能源设备、船舶、轨道交通、航空航天等高精尖制造领域。在焊接过程中，电弧长度的变化会导致工件出现未熔合或焊穿现象，为保证焊接质量，需要引入TIG弧长跟踪系统。

  在查阅弧长控制资料的基础上，分析了TIG弧长控制存在的问题，现有TIG弧长跟踪系统中存在高频高压的干扰和动态响应速度慢以及成本较高的问题，提出了以单片机为控制核心，设计新型的TIG弧长跟踪系统解决这些问题的方案，并对该方案开展了系统设计与相关试验工作。

  (1)通过焊接试验，测试了不同焊接工艺下弧压、电流和弧长参数，绘制了弧压、电流和弧长3者关系曲线，分析了三者的关系。

  (2)利用已应用于市场的TIG焊弧长跟踪器，通过试验测试了其跟踪精度和动态响应速度，并查阅相关文献确定了新系统设计的目标。

  (3)STC12C5A60S2单片机为控制核心，设计了弧压采样电路、电流采样电路、单片机检测与控制小系统和弧长调节电机驱动电路等弧长跟踪控制系统硬件。

  (4)在硬件设计基础上编制了弧长控制软件，包括弧压、电流和弧压设定值的采集程序，弧长控制算法程序以及PWM控制信号生成程序。

  在设计制作的基础上，进行了弧长跟踪试验，确定了基于比例+微分调节的弧长控制算法的相关控制参数，通过焊接试验表明:(1)单片机PWM控制信号频率影响直流电机的带载能力、跟踪精度和动态响应速度，带载能力与动态响应速度之间存在矛盾，不可同时提高，经反复调试确定了最佳PWM控制信号频率;(2)采用所设计采样电路在TIG焊引弧时能有效保护后级电路，在焊机的整个运行过程中，起弧，正常焊接和断弧都能够正常工作;(3)系统能很好的实现TIG焊的弧长跟踪，动态响应度快、调节精度高，且系统成本低、工作性能稳定可靠。

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