一、CO_2焊的波形控制法（论文文献综述）
陈涛,薛松柏,孙子建,翟培卓,陈卫中,郭佩佩[1]（2019）在《CO2气体保护焊短路过渡控制技术的研究现状与展望》文中提出CO2气体保护焊因成本低、生产率高等特点,广泛应用于制造业。随着制造业节能减排的需求日益增加及汽车轻量化概念的推广,制造业对薄板焊接的要求不断提高,传统的焊接方式已不能满足其要求。CO2短路过渡焊相对于传统的焊接方式（钨极氩弧焊、熔化极氩弧焊、激光焊等）,具有高热稳定性、低热输入、低熔深等特点,但其焊接飞溅大、焊缝成形差,从而限制了其广泛应用。CO2短路过渡焊接过程是由燃弧阶段与短路阶段组成的复杂的非线性时变系统,熔滴过渡过程决定了焊接过程的稳定性与焊缝成形的优劣。燃弧阶段熔滴在电磁收缩力、表面张力、等离子流力、金属蒸发反作用力等多种力的共同作用下长大并与熔池接触短路,同时形成稳定液桥。短路阶段,液桥在表面张力、电磁收缩力和粘滞力的作用下形成缩颈并断开。燃弧阶段的熔滴尺寸、振荡特性,短路阶段熔池的振荡特性、峰值电流都对熔滴过渡稳定性有十分重要的影响。针对短路过渡焊飞溅产生机制的研究表明,熔滴、熔池的氧化还原反应、短路前期产生的瞬时短路和短路末期液桥电爆炸是导致焊接过程不稳定及产生飞溅的主要因素。国内外众多焊接研究者针对CO2短路过渡焊熔滴过渡过程及控制技术进行了大量的研究与探索,研究工作主要分为四个方向:焊接材料成分的优化,基于焊接电源输出电信号的熔滴过渡建模及控制,基于视觉传感技术的熔滴过渡控制和基于磁控技术的CO2短路过渡焊接技术。活性焊丝和药性焊丝的推广可有效降低焊接飞溅;波控技术及衍生的CMT技术在使用小电流参数焊接时取得了优异的焊接效果;中、小电流参数条件下,磁控焊接技术可有效解决焊接飞溅和成形差问题。本文从焊丝、电源、外加磁场形式和工艺四个方面综述了国内外CO2气体保护焊短路过渡控制技术的研究现状,首先分析了CO2短路过渡焊焊接飞溅的产生机理,其次介绍了典型的CO2气体保护焊短路过渡控制技术的原理、特点和局限性,分析了不同短路过渡控制技术的特点,最后阐述了目前短路过渡控制技术在研究和应用过程中存在的问题及解决办法,并对该领域下一步发展趋势进行了展望。
韦俊好[2]（2019）在《海洋平台厚大构件NGW焊接电源关键技术研究》文中研究说明海洋平台厚大构件的焊接制造工作量巨大,目前主要采用窄间隙手工焊或窄间隙埋弧焊等焊接方法,工件坡口尺寸较大,材料消耗较多,存在焊接热输入较大,工件容易变形以及焊接效率低,焊接过程飞溅及烟尘较大,施工环境差等问题。一旦出现焊接质量问题,海洋平台厚大构件的返修难度极大,制造成本随之增高。窄间隙CO2焊所需的坡口较小,焊接线能量较低,可节省焊接材料和能量,可用于全位置焊,易于实现自动化焊接,尤其适用于海洋平台厚大构件的焊接制造。目前,对适用于海洋平台厚大构件窄间隙CO2焊的专用NGW（Narrow Gap Welding）电源技术的研究极少,使用通用的CO2焊接电源时的焊接飞溅较大,焊接线能量难以精确控制,自动化程度低,因此,很有必要研发能够降低飞溅、精细控制焊接能量以及提高焊接效率的NGW焊接电源,提升海洋平台厚大构件的制造水平。本文从窄间隙焊接方法与焊接电源两个方面分析了国内外相关的研究进展,在此基础上,根据厚大构件NGW电弧及熔滴过渡特点,采用基于SOC高速DSC的全数字控制技术和大功率高频逆变技术,设计开发了高精度全数字大功率逆变式低飞溅NGW专用焊接电源。主要工作如下:（1）首先阐述了本论文研究的背景及意义,从窄间隙焊接方法及窄间隙焊接电源两方面叙述了国内外窄间隙领域的研究进展,分析总结了本论文的研究重点与拟解决的关键技术难点。（2）设计海洋平台厚大构件NGW焊接电源主要电路及数字化实现方案。主要包括:主电路设计、控制电路硬件设计及控制软件设计。主电路设计包括全桥逆变电路设计、中频变压器设计、整流滤波电路设计及相关参数计算器件选型。控制硬件电路设计是以ARM Cortex-M4处理器为中心,设计的相关外围电路,包括逆变驱动电路、驱动信号的隔离放大电路、电压电流的采样滤波电路、故障检测保护电路及通讯电路等。控制软件设计主要包括各个焊接任务的设计、焊接流程设计、ADC采样程序设计、数字PID算法设计、基于CAN的通讯程序设计、人机交互触摸屏程序设计、低飞溅焊接波形程序设计,使NGW电源实现全数字化控制,焊接各个工作模块协同工作,提高焊接效率。（3）分析海洋平台厚大构件焊接过程飞溅产生的机理,进行全数字低飞溅焊接波形设计。根据检测熔滴过渡的特征状态实时调节相应的电流波形,实现低飞溅焊接,低飞溅焊接波形的各个参数均可独立设置,可精确控制焊接热输入量,减小焊件变形。设计弧压反馈双闭环变速送丝控制系统弥补电流波形控制导致的弧长自调节能力不足。（4）进行NGW焊接电源的性能测试、焊接工艺试验与试验结果分析。改变不同的低飞溅电流波形参数进行焊接试验,分析不同电流波形参数对焊接质量的影响,改变不同的送丝控制方式,分析弧压反馈双闭环变速送丝控制法对电弧稳定性及焊缝质量的影响。试验结果表明:采用本设计的NGW焊接电源比普通电源焊接效果更好,利用低飞溅波形控制可有效地降低焊接飞溅;燃弧峰值电流可提供电弧能量,燃弧基值可维持并积累焊接能量,调整燃弧阶段的峰值基值电流可精确控制焊接能量;短路中期电流上升斜率可控制电磁收缩力大小,适当的电流斜率可促进液桥的收缩,使液桥顺利过渡;将低飞溅波形控制方法与弧压反馈变速送丝控制系统相结合,可以进一步提高焊接时的电弧稳定性,焊缝宽度均匀适中,成形更为美观。
祝传强[3]（2016）在《基于Co2焊的波形控制技术分析》文中提出近年来,Co2焊得到了广泛的应用,Co2焊已经广泛的运用到人们的生活中。本文详细了介绍了新型Co2焊接的波形控制方法,指出了传统Co2焊接波形控制技术的不足之处,介绍了经过改良的Co2焊接波形技术控制技术。
牛野[4]（2015）在《同步磁场控制短路过渡CO2焊机理研究》文中进行了进一步梳理CO2焊接方法之所以受到普遍重视且应用量很大，是由于其效率高成本低的优势本课题采取磁控焊接方法，通过对外加纵向磁场的控制（调节激磁电流及磁场频率）来研究磁场对焊接过程的影响情况研究单个熔滴在外加磁场作用下过渡过程中的短路初期短路末期及燃弧初期阶段的受力状况熔滴过渡频率和受力状态会直接影响焊接过程中的飞溅率和焊缝成形，此种改变是由重力等离子流力电磁收缩力表面张力等共同导致的在上述理论依据的指导下，同步磁场控制短路过渡CO2焊接技术得到不断的开发本项目的实验内容有：（1）分别进行常规条件和外加纵向磁场条件下的短路过渡CO2焊接实验并进行对比此实验以Q235钢板为母材，研究外加纵向磁场对熔滴过渡焊缝成形和飞溅率的影响（2）对比采集常规和外加纵向磁场下的短路过渡高速摄像图片实验结果得出：（1）一定激磁电流时，平均飞溅率随外加纵向磁场频率的增大呈现先增大后减小的趋势，这是从焊接飞溅率和焊缝成形方面获得的；在一定的磁场频率下，平均飞溅率随外加纵向磁场激磁电流的增大呈先降低后升高的趋势当激磁电流Im=2A，磁场频率为60Hz时，焊接效果最好，此时电弧扩张最明显且稳定旋转，熔滴过渡频率大，焊缝成形性好外加纵向磁场作用下的飞溅率平均值最大降幅为4.99%，焊缝余高降低了0.61mm （2）燃弧相中的电弧和熔滴（外加磁场作用下）在熔滴过渡过程中呈水平扩张趋势，且扩张的程度随磁场强度的增加而增大，电弧逐渐由锥形扩张为钟罩形短路过程中，金属液桥在外加纵向磁场作用下受到电磁压缩力，此力有助于提高熔滴过渡频率和和缩短短路过渡时间由熔滴及电弧的力学分析可知：（1）球状熔滴（燃弧相中的）在外加纵向磁场作用下所受合力方向为竖直向下，促进了球状熔滴与熔池短路动作的发生，缩短了熔滴过渡所需时间，进而熔滴过渡频率得到提高（2）短路初期阶段，熔滴与熔池的接触面半径增大（合力的影响下），表面张力增大，促进了熔滴的横向铺展，进而改善了焊缝成形并且降低了焊接飞溅（3）在短路末期阶段，液桥被快速拉断，这是由外加纵向磁场所产生的电磁压缩力导致的，进而短路时间减小，熔滴过渡频率升高，焊缝成形相应得到了改善由于短路时间被缩短，液桥内部集聚的能量也相应减少，降低了由电爆炸导致的焊接飞溅
段元波,朱成华[5]（2012）在《基于DSP的CO2焊接飞溅控制系统研制》文中进行了进一步梳理在对目前各种CO2焊接飞溅控制理论、措施总结分析的基础上,提出了一种基于自寻优的数字波形控制策略,通过硬件电路和软件程序有效地对CO2焊接短路电流增长率di/dt、颈缩过程进行精确控制,减小了CO2焊接飞溅。
蒋元宁[6]（2012）在《短路过渡焊波形预置+小桥状态反馈复合控制法研究》文中指出CO2气体保护焊是低碳钢和低合金钢结构件的主要焊接工艺,其成本低,生产率高,但与其短路过渡相伴随的大飞溅率,影响了焊缝成形质量。针对现有飞溅控制方法精度不高、适用工艺范围窄等问题,本文研究短路过渡CO2焊的“波形预置+小桥状态反馈”复合控制法。对于促进低飞溅率、高效率的短路过渡CO2焊工艺与设备的研发和应用,提升我国焊接钢结构的制造水平,具有十分重要的理论意义和工程实用价值。本文针对短路过渡CO2焊,利用虚拟仪器LabVIEW建立了一套短路过渡信息采集系统,利用软件延时法矫正了图像采集系统和电参数测量系统的延迟时间差,实现了电参数波形与熔滴过渡图像的同步采集。并设计了相应的分析软件,对原始电流电压信号进行离线分析。通过对短路过渡中各个电参数信号的分析比较,分别用电弧电压及其变化率来表征短路发生和小桥临界颈缩两个特征状态。并通过同步检测的熔滴过渡图像和电参数变化,计算得到了两临界状态下的特征值。利用测得的小桥状态表征参量特征值,实现了短路过渡CO2焊的反馈控制。通过改变不同的电流波形形状,分析了短路过渡过程各时间参数在不同电流波形参数下的变化规律。并从短路过渡能量分配角度,分析了不同电流波形参数焊缝成形的影响规律。利用焊接工艺正交试验,对不同送丝速度下的电流波形参数进行优化,得到了峰值电流、基值电流和电流尾拖的优化匹配关系。焊接过程中通过调用优化的电流波形参数,实现了短路过渡焊的“波形预置+小桥状态反馈”复合控制。
董士英[7]（2012）在《基于DSP的CO2焊接电源智能控制系统研究》文中提出CO2气体保护焊是利用CO2作为保护气体的熔化极电弧焊方法，与其它电弧焊相比，具有高效率，低成本和抗锈低氢等特点，是我国重点推广的气体保护焊接工艺。CO2焊受到焊接电源和控制技术等因素的局限，一直存在金属飞溅大，焊缝成形差和参数调节困难等问题。解决这一问题的关键在于对弧焊逆变电源的控制，而弧焊逆变电源又是一个非线性、时变的系统，很难建立精确的数学模型。因此，把智能控制技术应用到CO2焊接逆变电源的控制系统中，以期得到较好的弧焊逆变电源动特性，有效地抑制飞溅和改善焊缝成型是焊接逆变电源控制发展的一个方向。本课题以DSP为控制系统硬件电路的核心，根据短路过渡过程的特点，对CO2焊接逆变电源进行了硬件和软件设计，主要研究内容有：1.在深入了解弧焊逆变电源工作原理的基础上，以DSP为控制系统的核心，CO2焊接逆变电源主电路采用全桥逆变电路，进行了弧焊逆变电源控制系统硬件电路的设计。2.根据对CO2焊接短路过渡过程存在问题的分析，提出短路阶段采用电流波形控制，燃弧阶段使用模糊神经网络控制器进行控制。3.利用神经网络记忆模糊规则，网络采用学习率可变的BP算法对权值和阈值进行调整，设计了相应的模糊神经网络控制器。在MATLAB中对该控制器进行了仿真研究，结果表明效果良好。4.CO2焊接逆变电源控制系统软件的模块化设计。主要包括主程序模块、A/D转换子程序模块、短路控制子程序模块，燃弧控制子程序模块、模糊神经网络子程序模块以及引弧和收弧子程序模块。5.建立了CO2焊接逆变电源仿真模型，并对模糊控制器和模糊神经网络控制器的控制效果进行了仿真对比，结果表明模糊神经网络控制器具有更好的动态性能，满足CO2焊接逆变电源对动特性的要求，能够达到控制电弧电压稳定的目的。6.进行系统整体仿真研究，讨论了输出滤波电感对系统的影响，结果表明本文所设计的系统是合理的，符合CO2焊接逆变电源控制的需要。本课题基于DSP对CO2焊接逆变电源的控制系统进行了研究，采用短路阶段用电流波形控制，燃弧阶段用模糊神经网络控制的控制策略，并设计了模糊神经网络控制器，仿真研究表明该系统控制效果良好，有继续研究的价值。
段美珠[8]（2012）在《基于DSP的CO2焊数字控制研究》文中研究指明随着电力电子技术的发展，现代控制技术和信号处理技术使实现焊机控制系统全数字化成为可能。全数字化控制控制灵活、控制精度高、稳定性好和容易实现柔性化控制，是逆变焊机电源的发展趋势。为此，本文研究CO2焊逆变电源的数字化控制系统，引入了基于DSP和CPLD的全数字化控制技术，通过数字控制的方式，达到满足CO2焊逆变电源控制应用需要，提高逆变焊机的性能。本文结合数字信号处理技术DSP和嵌入式系统的最新发展，采用DSP TMS320F2812、CPLD EPM240T100C5和AT89S55单片机、DSP TMS320F28016设计了CO2焊逆变电源的全数字控制系统，建立了CO2焊全数字控制系统的研究平台。其中，DSP TMS320F2812为核心控制芯片，负责CO2焊逆变电源的整体管理与核心控制；CPLD EPM240T100C5负责数字化PWM控制以及数字化保护和数字化滤波功能；AT89S55单片机负责人机界面接口交互系统的控制；TMS320F28016负责送丝速度控制，单片机和DSP TMS320F2812之间、TMS320F2812与TMS320F28016之间的数据交换均选用SN75179芯片利用RS485通讯协议来实现。本文研究的CO2焊全数字化控制系统经过软硬件调试后，实现了如下功能：（1）以DSP TMS320F2812、CPLD EPM240T100C5为核心研制专用的电流型PWM控制电路，实现了数字PWM，数字保护电路和数字滤波；采用电压、电流反馈控制，利用软件PI控制算法，实现CO2焊接过程的精确控制；（2）以DSP TMS320F28016为核心研制送丝反馈控制系统，采用光电码盘对送丝速度进行反馈，提高送丝速度的稳定性、一致性；（3）以单片机构建人机接口系统，实现焊接参数调节、实时显示和通讯，且具备参数存储、调用、掉电保护功能。实验结果表明，本文研究的全数字化控制系统实现对CO2焊逆变电源精确的过程控制，送丝速度稳定，人机界面友好、灵活，达到了设计的研究目标，为今后开展CO2焊焊接工艺参数的研究奠定了良好的基础。
吴宁[9]（2012）在《CO2焊短路过渡的磁场耦合控制及试验研究》文中认为磁控焊接是焊接领域里的一种特殊的焊接方式,磁控焊接可以应用于多种焊接方法当中,如:TIG、MIG、MAG、CO2、SAW、LBW等几乎所有的焊接方法中。磁控焊接时,在外加电磁力的作用下,焊接的电弧、熔滴过渡都会受到电磁力的作用而发生改变,比如电弧的形态、熔滴过渡的形式等。CO2气体保护焊是一种经济、高效的焊接方法,优点众多,但是其存在熔滴过渡飞溅大和焊缝成形性差等缺点,所以本文致力于研制一种新的熔滴过渡控制设备及方法,通过外加耦合磁场对CO2气体保护焊熔滴短路过渡的控制,来减少焊接飞溅和改善焊缝成形差等缺点。本文研究的内容包括耦合磁控设备的研制,磁头结构设计及耦和磁场控制下CO2气体保护焊试验的研究。耦合磁控设备中设计了一套耦合控制电路,能够对CO2气体保护焊短路过渡过程进行检测,同时输出与焊接过程相耦合的磁场,促进熔滴过渡,设备具有体积小、重量轻、控制精度高、使用方便等优点。本文还对耦合磁控CO2气体保护焊的磁头进行了设计,具有耐高温、绝缘密封、抗干扰等功能。本文在不改变焊接参数的情况下,通过对比在无磁场、非耦合磁场和耦合磁场控制下的CO2气体保护焊的飞溅率,发现在三种情况下的飞溅率发生明显改变,从试验结果可知,无磁场飞溅率为:6.12%;非耦合磁场飞溅率:4.98%;耦合磁场飞溅率:3.14%,在耦合磁场作用下,焊接飞溅率最低,比无磁场状态下减少了48.7%。试验表明加入耦合磁场来控制CO2气体保护焊可以降低飞溅率。本文还通过示波器、Labview分析仪等设备对试验进行对比、分析,发现在耦合磁场控制下的熔滴过渡频率提高且过渡较为稳定。
陈焕明,张可平,伍家驹[10]（2010）在《基于DSP的高速CO2焊波控系统设计》文中指出为满足弧焊机器人高速CO2焊的要求,在逆变电源的基础上,以DSPIC30F6010数字信号处理器为核心,采用自适应模糊PI控制方法,设计一种用于CO2焊的波形控制系统.在短路阶段对电流上升速率采用双斜率波形控制,以减小焊接飞溅;在燃弧阶段,采用电弧恒功率控制,若电弧电压超过设定的极限值,系统则切换为恒压控制,从而有效地控制电弧能量,改善焊缝成形,提高机器人高速CO2焊的焊接质量.
二、CO_2焊的波形控制法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、CO_2焊的波形控制法（论文提纲范文）
（1）CO2气体保护焊短路过渡控制技术的研究现状与展望（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 CO2焊短路过渡焊接飞溅产生机制的研究 |
| 2 CO2焊短路过渡焊接材料的优化 |
| 2.1 活化焊丝的研究 |
| 2.2 药芯焊丝在CO2短路过渡焊中的应用 |
| 3 CO2焊短路过渡的电源控制技术 |
| 3.1 CO2焊短路过渡过程的外特性控制 |
| 3.2 CO2焊短路过渡过程的恒频控制 |
| 3.3 CO2焊短路过渡过程的波形控制 |
| 3.4 推拉脉动送丝焊接技术 |
| 4 磁控CO2焊短路过渡焊接技术 |
| 4.1 外加横向磁场下的磁控CO2焊短路过渡焊接技术 |
| 4.2 外加纵向磁场下的磁控CO2焊短路过渡焊接技术 |
| 4.3 磁控CO2焊短路过渡焊焊缝组织 |
| 5 CO2焊短路过渡焊工艺的优化 |
| 5.1 基于焊接信号特征分析的工艺评定优化 |
| 5.1.1 焊接电信号特征评定优化 |
| 5.1.2 焊接过程中其他信号特征评定优化方式 |
| 5.2 基于熔滴、熔池视觉传感的工艺评定优化方式 |
| 5.3 复合焊工艺 |
| 5.3.1 激光-电弧复合焊 |
| 5.3.2 CMT+GMAW-S复合焊 |
| 6 CO2焊短路过渡控制技术的未来发展趋势 |
| 7 结语 |
（2）海洋平台厚大构件NGW焊接电源关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文背景及意义 |
| 1.2 海洋平台厚大构件NGW研究进展 |
| 1.2.1 海洋平台厚大构件NGW种类 |
| 1.2.2 海洋平台厚大构件NGW焊接方法研究进展 |
| 1.2.3 海洋平台厚大构件NGW焊接电源研究进展 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第二章 海洋平台厚大构件NGW焊接电源系统方案 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 海洋平台厚大构件NGW焊接电源总体方案 |
| 2.2.1 海洋平台厚大构件NGW焊接电源性能指标 |
| 2.2.2 海洋平台厚大构件NGW焊接电源总体结构 |
| 2.3 海洋平台厚大构件NGW焊接电源主电路设计 |
| 2.3.1 主电路拓扑结构选择 |
| 2.3.2 中频变压器设计 |
| 2.3.3 输入整流桥器件选择 |
| 2.3.4 输出整流桥器件选择 |
| 2.3.5 输出电感计算 |
| 2.3.6 一次逆变电路设计 |
| 2.3.7 二次逆变电路设计 |
| 2.3.8 RC吸收电路设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 海洋平台厚大构件NGW焊接电源控制硬件设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 海洋平台厚大构件NGW焊接电源控制系统方案 |
| 3.3 控制系统硬件电路设计 |
| 3.3.1 ARM最小系统 |
| 3.3.2 电压电流采样滤波电路 |
| 3.3.3 PWM信号隔离放大电路 |
| 3.3.4 一次逆变驱动电路 |
| 3.3.5 二次逆变驱动电路 |
| 3.4 故障检测保护电路 |
| 3.4.1 过流检测保护电路 |
| 3.4.2 过压欠压检测保护电路 |
| 3.5 通信电路设计 |
| 3.5.1 基于RS-485的通讯电路设计 |
| 3.5.2 基于CAN的通讯电路设计 |
| 3.6 送丝机控制电路设计 |
| 3.6.1 送丝机驱动电路设计 |
| 3.6.2 送丝机电压采样反馈电路设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 海洋平台厚大构件NGW焊接电源数字化实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 焊接任务程序的总体设计 |
| 4.2.1 实时操作系统FreeRTOS |
| 4.2.2 焊接任务及其子程序设计 |
| 4.2.3 引弧子程序 |
| 4.2.4 ADC采样程序 |
| 4.2.5 数字PID算法 |
| 4.2.6 PWM脉宽调节程序 |
| 4.2.7 脉冲波形控制程序 |
| 4.3 通讯系统程序设计 |
| 4.3.1 人机交互触摸屏通讯程序设计 |
| 4.3.2 基于CAN的通讯程序设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 海洋平台厚大构件NGW低飞溅波形控制法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 传统短路过渡过程分析 |
| 5.2.1 短路过渡状态分析 |
| 5.2.2 短路过渡受力分析 |
| 5.3 全数字低飞溅焊接波形控制策略 |
| 5.3.1 全数字低飞溅焊接波形设计 |
| 5.3.2 短路过渡特征状态检测方法 |
| 5.3.3 全数字低飞溅焊接电流波形控制程序设计 |
| 5.3.4 弧压反馈双闭环变速送丝控制系统 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 电源性能测试与工艺试验分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 试验平台搭建 |
| 6.3 电源性能测试 |
| 6.3.1 IGBT驱动波形测试 |
| 6.3.2 输出波形测试 |
| 6.3.3 电源外特性测试 |
| 6.4 低飞溅波形控制焊接工艺试验 |
| 6.4.1 燃弧峰值电流的影响 |
| 6.4.2 燃弧基值电流的影响 |
| 6.4.3 短路中期电流斜率k的影响 |
| 6.4.4 弧压反馈变速送丝控制的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（3）基于Co2焊的波形控制技术分析（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 传统的Co2焊接波形控制技术 |
| 3 新型Co2焊接波形控制技术 |
| 3.1 精细电流波形控制法 |
| 3.2 能量控制法 |
| 3.3 能量波形控制法 |
| 3.4 焊接波形动态性控制方法 |
| 4 结束语 |
（4）同步磁场控制短路过渡CO2焊机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 CO_2气体保护电弧焊的发展历程 |
| 1.1.2 CO_2气体保护电弧焊的发展现状 |
| 1.1.3 国内外对减少飞溅的研究现状 |
| 1.1.4 外加磁场在焊接过程中的发展现状 |
| 1.2 课题的创新性 |
| 1.3 课题的试验方法和主要研究内容 |
| 第2章 焊接磁头的设计与安装 |
| 2.1 螺线管的设计与安装要求 |
| 2.1.1 磁芯的结构与尺寸设计 |
| 2.1.2 磁芯材料的选择 |
| 2.1.3 绝缘材料及漆包线的选取 |
| 2.1.4 螺线管的安装 |
| 2.2 螺线管的线圈匝数计算 |
| 2.3 磁场的强度测量 |
| 第3章 磁场控制 CO_2焊接装置及方法 |
| 3.1 实验材料及实验设备 |
| 3.2 实验过程 |
| 第4章 实验结果与分析 |
| 4.1 不同激磁电流对于 CO_2焊短路过渡过程的影响 |
| 4.2 短路阶段机理分析 |
| 4.2.1 短路时间对于飞溅的影响分析 |
| 4.2.2 短路阶段熔滴受力分析 |
| 4.3 燃弧阶段机理分析 |
| 4.3.1 燃弧时间及电弧形态对飞溅的影响分析 |
| 4.3.2 燃弧阶段球状熔滴受力分析 |
| 4.4 飞溅率实验结果及分析 |
| 4.4.1 飞溅率的测量方法 |
| 4.4.2 飞溅率的测量结果分析 |
| 4.5 外加纵向磁场对短路过渡周期与频率的影响分析 |
| 4.6 外加纵向磁场对短路过渡稳定性影响分析 |
| 4.7 外加纵向磁场对焊缝成形的影响 |
| 第5章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于DSP的CO2焊接飞溅控制系统研制（论文提纲范文）
| 1 CO2焊接飞溅控制系统硬件设计 |
| 2 CO2焊接飞溅控制系统的软件设计 |
| 3 系统试验调试 |
| 4 结论 |
（6）短路过渡焊波形预置+小桥状态反馈复合控制法研究（论文提纲范文）
| 目录 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 选题意义 |
| 1.2 短路过渡焊的常规控制方法 |
| 1.3 短路过渡焊的波形控制方法 |
| 1.3.1 波形预置法 |
| 1.3.2 小桥状态反馈法 |
| 1.3.3 其他波形控制方法 |
| 1.4 焊接过程参数的检测技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 CO_2焊短路过渡过程的检测及分析系统 |
| 2.1 短路过渡CO_2焊试验系统的功能 |
| 2.2 短路过渡CO_2焊试验系统的硬件构成 |
| 2.2.1 电参数采集单元 |
| 2.2.2 熔滴过渡图像采集单元 |
| 2.2.3 焊接系统 |
| 2.3 短路过渡CO_2焊试验系统的软件设计 |
| 2.3.1 软件编译工具的介绍 |
| 2.3.2 数据采集程序的前面板介绍 |
| 2.3.3 数据采集程序的设计思路 |
| 2.3.4 数据采集程序 |
| 2.3.5 同步采集功能的实现 |
| 2.3.6 数据分析程序 |
| 2.4 同步采集试验分析 |
| 2.4.1 短路过渡焊接电参数与熔滴过渡图像的对应关系 |
| 2.4.2 CO_2焊短路过渡过程的稳定性分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 小桥状态表征参量特征值的测定及反馈控制的实现 |
| 3.1 小桥状态表征参量的选取 |
| 3.2 小桥状态表征参量特征值的测定 |
| 3.3 特征值的验证 |
| 3.4 短路过渡焊小桥状态反馈控制的实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 各电流波形参数对短路过渡过程及焊缝成形的影响 |
| 4.1 短路过渡焊反馈控制法的波形分析 |
| 4.2 改变电流波形参数对短路过渡过程的影响 |
| 4.2.1 改变峰值电流对短路过渡过程的影响 |
| 4.2.2 改变基值电流对短路过渡过程的影响 |
| 4.2.3 改变电流尾拖对短路过渡过程的影响 |
| 4.3 短路过渡过程中的能量分配 |
| 4.4 反馈控制法短路过渡过程中的瞬时能量分析 |
| 4.5 改变电流波形参数对焊缝成形的影响 |
| 4.5.1 不同峰值电流的影响 |
| 4.5.2 不同基值电流的影响 |
| 4.5.3 不同电流尾拖的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 电流波形参数的优化及复合控制法的初步实现 |
| 5.1 优化试验设计 |
| 5.2 焊接质量的评定指标及检测 |
| 5.3 电流波形优化试验及结果 |
| 5.3.1 送丝速度为320cm/min下的试验及结果 |
| 5.3.2 送丝速度为360cm/min下的试验及结果 |
| 5.3.3 送丝速度为400cm/min下的试验及结果 |
| 5.4 “波形预置+小桥状态反馈”复合控制法的初步实现 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 附件 |
（7）基于DSP的CO2焊接电源智能控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 CO_2焊接电源的发展 |
| 1.3 弧焊逆变电源控制方法的研究现状 |
| 1.3.1 电源外特性控制 |
| 1.3.2 短路过渡频率控制 |
| 1.3.3 波形控制 |
| 1.3.4 智能控制 |
| 1.4 总体控制方案 |
| 1.5 本课题的研究内容 |
| 第2章 CO_2焊接逆变电源硬件设计 |
| 2.1 CO_2焊接逆变电源结构及工作原理 |
| 2.2 主电路设计 |
| 2.2.1 主电路功率开关管的选择 |
| 2.2.2 逆变电路的选择 |
| 2.2.3 主电路结构及参数的计算 |
| 2.3 控制系统硬件设计 |
| 2.3.1 TMS320LF2407A DSP 的特点 |
| 2.3.2 DSP 最小系统 |
| 2.3.3 电压、电流检测电路 |
| 2.3.4 驱动保护电路 |
| 2.3.5 短路信号检测电路 |
| 2.3.6 保护电路 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 模糊神经网络控制器的设计 |
| 3.1 模糊控制原理 |
| 3.1.1 模糊集合理论 |
| 3.1.2 模糊推理 |
| 3.1.3 模糊判决 |
| 3.2 神经网络原理 |
| 3.2.1 人工神经网络的结构 |
| 3.2.2 人工神经网络的学习方式 |
| 3.3 模糊神经网络控制器设计 |
| 3.3.1 输入和输出 |
| 3.3.2 控制规则 |
| 3.3.3 模糊推理 |
| 3.3.4 网络结构 |
| 3.3.5 网络的学习算法 |
| 3.3.6 神经网络的离线训练 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 CO_2焊接逆变电源控制系统软件设计 |
| 4.1 主程序设计 |
| 4.2 模糊神经网络控制子程序 |
| 4.3 短路控制子程序 |
| 4.4 燃弧控制子程序 |
| 4.5 PWM 波形生成模块 |
| 4.6 A/D 转换子程序 |
| 4.7 引弧、收弧控制子程序 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 CO_2焊接逆变电源系统建模 |
| 5.1 主电路建模 |
| 5.2 负载模型 |
| 5.3 控制系统建模 |
| 5.3.1 电压、电流采样电路模型 |
| 5.3.2 PWM 脉冲产生模块 |
| 5.3.3 电流波形控制模块 |
| 5.3.4 模糊神经网络模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 CO_2焊接逆变电源控制系统仿真分析 |
| 6.1 主电路仿真分析 |
| 6.2 PWM 脉冲产生模块仿真分析 |
| 6.3 系统整体仿真分析 |
| 6.3.1 两种控制器的仿真对比 |
| 6.3.2 总体控制方案的仿真分析 |
| 6.4 输出滤波电感对系统的影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（8）基于DSP的CO2焊数字控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景、意义 |
| 1.1.1 课题的背景 |
| 1.1.2 研究的意义 |
| 1.2 国内外数字化焊接电源控制系统的发展现状 |
| 1.2.1 国外的数字化焊接电源现状 |
| 1.2.2 国内数字化焊接电源的研究现状 |
| 1.3 课题的来源及主要研究内容 |
| 第二章 系统总体方案设计 |
| 2.1 功能要求 |
| 2.2 主要技术参数指标确定 |
| 2.3 方案及模块的确定 |
| 2.3.1 方案的确定 |
| 2.3.2 信号处理器的选择 |
| 2.3.3 CPLD 芯片选择 |
| 2.3.4 单片机的选择 |
| 2.4 总体控制方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 CO_2焊的熔滴过渡形式及控制方式分析 |
| 3.1 CO_2焊接熔滴过渡形式 |
| 3.1.1 短路过渡 |
| 3.1.2 细颗粒过渡 |
| 3.1.3 潜弧喷射过渡 |
| 3.2 短路过渡焊接飞溅 |
| 3.3 CO_2焊接工艺过程控制 |
| 3.3.1 自然短路波形控制技术 |
| 3.3.2 等熔深模糊控制技术 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 控制系统硬件设计 |
| 4.1 焊接电源主电路介绍 |
| 4.2 数字信号处理芯片性能简介 |
| 4.2.1 TMS320 系列 DSP 芯片的基本结构[36] |
| 4.2.2 TMS320F2812 芯片的特点 |
| 4.3 核心控制系统硬件设计 |
| 4.3.1 硬件设计 |
| 4.3.2 F2812 DSP 最小系统 |
| 4.3.3 采样及滤波电路设计 |
| 4.3.4 PWM 控制电路设计 |
| 4.3.5 驱动电路设计 |
| 4.3.6 过流及过热保护电路及状态判断电路 |
| 4.3.7 3.3V 和 1.9V 电源设计 |
| 4.4 人机界面接口系统硬件设计 |
| 4.4.1 ICM7218 芯片及硬件电路设计 |
| 4.4.2 旋钮编码器及硬件电路设计 |
| 4.5 送丝控制系统硬件设计 |
| 4.5.1 送丝机调速原理 |
| 4.5.2 送丝控制系统整体框图 |
| 4.5.3 送丝系统控制电路设计 |
| 4.5.4 DSP F28016 电源设计 |
| 4.6 串口通讯电路设计 |
| 4.7 DC/DC 电源设计 |
| 4.8 硬件系统抗干扰设计 |
| 4.9 电路实物 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 控制系统软件设计 |
| 5.1 DSP TMS320F2812 控制系统软件设计 |
| 5.1.1 DSP 开发工具介绍 |
| 5.1.2 基于 CCS 开发 DSP 应用程序 |
| 5.1.3 主控程序设计 |
| 5.1.4 PI 控制算法设计 |
| 5.2 数字 PWM 控制系统软件设计 |
| 5.2.1 CPLD 软件开发环境 |
| 5.2.2 数字 PWM 程序设计 |
| 5.3 送丝系统控制软件设计 |
| 5.4 人机接口界面软件设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 调试及实验 |
| 6.1 脱机调试 |
| 6.1.1 控制电源调试 |
| 6.1.2 核心 DSP 控制电路调试 |
| 6.1.3 人机界面系统电路调试 |
| 6.1.4 送丝控制系统调试 |
| 6.2 整机联调 |
| 6.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）CO2焊短路过渡的磁场耦合控制及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题研究的背景 |
| 1.1.2 课题研究的意义 |
| 1.2 课题的研究内容及试验方案 |
| 1.2.1 课题的研究内容 |
| 1.2.2 课题采用的技术路线及试验方案 |
| 第二章 耦合磁控设备的电路设计 |
| 2.1 耦合磁控设备的整体结构 |
| 2.2 耦合磁控设备主电路 |
| 2.3 启动保护电路 |
| 2.4 耦合磁控设备控制电路 |
| 2.4.1 一次逆变控制电路 |
| 2.4.2 二次逆变控制电路 |
| 2.4.3 其他电路 |
| 第三章 耦合磁控设备安装调试与磁头设计 |
| 3.1 设备整体设计 |
| 3.2 设备型号及参数设计 |
| 3.3 主要技术参数的设计 |
| 3.4 前后面板的结构设计 |
| 3.5 防干扰设计 |
| 3.6 耦合磁控设备制版、调试 |
| 3.7 设备的整体安装 |
| 3.8 磁头的设计 |
| 3.8.1 磁头的特点 |
| 3.8.2 磁头结构的设计 |
| 第四章 短路过渡耦合磁场控制试验 |
| 4.1 课题的试验条件及设备 |
| 4.1.1 试验条件 |
| 4.1.2 试验设备 |
| 4.1.3 试验材料 |
| 4.2 飞溅率试验 |
| 4.2.1 焊接过程中的飞溅与飞溅产生机理 |
| 4.2.2 飞溅率的测量 |
| 4.3 Labview 验证试验 |
| 4.4 机理分析 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于DSP的高速CO2焊波控系统设计（论文提纲范文）
| 1 波形控制方案的设计 |
| 2 逆变电源控制系统的设计 |
| 2.1 系统的组成 |
| 2.2 电弧瞬时功率的计算与给定 |
| 2.3 自适应模糊PI控制器的设计 |
| 3 试验分析 |
| 4 结 论 |
四、CO_2焊的波形控制法（论文参考文献）
- [1]CO2气体保护焊短路过渡控制技术的研究现状与展望[J]. 陈涛,薛松柏,孙子建,翟培卓,陈卫中,郭佩佩. 材料导报, 2019(09)
- [2]海洋平台厚大构件NGW焊接电源关键技术研究[D]. 韦俊好. 华南理工大学, 2019
- [3]基于Co2焊的波形控制技术分析[J]. 祝传强. 山东工业技术, 2016(18)
- [4]同步磁场控制短路过渡CO2焊机理研究[D]. 牛野. 沈阳工业大学, 2015(07)
- [5]基于DSP的CO2焊接飞溅控制系统研制[J]. 段元波,朱成华. 电焊机, 2012(09)
- [6]短路过渡焊波形预置+小桥状态反馈复合控制法研究[D]. 蒋元宁. 山东大学, 2012(01)
- [7]基于DSP的CO2焊接电源智能控制系统研究[D]. 董士英. 河南科技大学, 2012(04)
- [8]基于DSP的CO2焊数字控制研究[D]. 段美珠. 哈尔滨工程大学, 2012(02)
- [9]CO2焊短路过渡的磁场耦合控制及试验研究[D]. 吴宁. 沈阳工业大学, 2012(07)
- [10]基于DSP的高速CO2焊波控系统设计[J]. 陈焕明,张可平,伍家驹. 上海交通大学学报, 2010(S1)