MIG焊電流參數(shù)分析及穩(wěn)流控制研究
發(fā)布時間:2021-08-08 11:49
雙絲脈沖MIG焊因具有效率高、焊接速度快等優(yōu)點在工業(yè)生產(chǎn)中得到了越來越廣泛的關(guān)注。本文針對傳統(tǒng)脈沖MIG焊存在受外界干擾影響大、參數(shù)調(diào)節(jié)困難等缺點,提出一種基于自抗擾控制器的改進脈沖MIG焊方式,旨在提高雙絲焊接的抗干擾能力,以獲得最佳的焊接性能。本文針對雙絲脈沖MIG焊系統(tǒng)的各個重要組成部分電弧負載、弧長變化和電源控制進行原理分析與研究,分別建立符合應(yīng)用實際的數(shù)學模型,利用MATLAB/Simulink仿真工具搭建脈沖推挽輸出的雙系統(tǒng)仿真模型。在建立的數(shù)學模型基礎(chǔ)上推導脈沖輸出電壓與電弧端電壓之間的函數(shù)關(guān)系,設(shè)計比例積分控制器和自抗擾控制器,完成整套電焊控制系統(tǒng)的設(shè)計運行。利用搭建的仿真模型,針對兩套控制器的電壓輸出效果進行仿真對比,說明基于自抗擾控制器的脈沖MIG焊裝置具有更好的脈沖電壓輸出能力、抗負載干擾性能。另外,通過對不同參數(shù)條件下(脈沖頻率、占空比、高電壓給定、低電壓給定)輸出脈沖電壓與電流信號的對比,證明,脈沖頻率和占空比作為影響最大的參數(shù),對熔滴形成影響最大的參數(shù)高低電壓給定,均需要保證在一定的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié),以達到最佳的使用效果。
【文章來源】:沈陽大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 焊接技術(shù)介紹
1.3 選題意義與研究現(xiàn)狀
1.4 自抗擾控制
1.5 MATLAB仿真軟件介紹
1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 雙絲脈沖MIG焊過程模型
2.1 系統(tǒng)介紹
2.2 模型建立
2.2.1 電源控制器模型
2.2.2 弧長變化模型
2.2.3 電弧負載模型
2.2.4 整體系統(tǒng)模型
2.3 本章小結(jié)
第3章 電壓控制器設(shè)計
3.1 數(shù)學模型推導
3.2 傳統(tǒng)PI控制器
3.3 自抗擾控制器設(shè)計
3.3.1 擴張狀態(tài)觀測器設(shè)計
3.3.2 控制率設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第4章 仿真與分析
4.1 雙絲脈沖MIG焊仿真模型搭建
4.1.1 電源負載控制仿真模型
4.1.2 弧長變化仿真模型
4.1.3 電弧負載仿真模型
4.1.4 雙絲脈沖MIG焊完整仿真模型
4.2 仿真對比研究
4.2.1 針對裝置1的仿真對比
4.2.2 針對裝置2的仿真對比
4.2.3 控制性能分析
4.3 端電壓與送絲速度的變化對電流控制的影響
4.4 脈沖頻率與占空比變化對仿真波形的影響
4.5 設(shè)定峰值電壓對仿真波形的影響
4.6 設(shè)定基值電壓對仿真波形的影響
4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
在學期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自抗擾控制的永磁同步電機速度跟蹤控制[J]. 閆峰,夏斌,程燃. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(08)
[2]線性/非線性自抗擾切換控制在變載荷氣動加載系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 劉福才,王立新,賈曉菁,米巨香. 機械工程學報. 2018(12)
[3]Al-Mg-Zn鋁合金焊接接頭力學性能研究[J]. 劉建,汪認,張志毅,張曉鴻,陳輝. 電焊機. 2017(08)
[4]雙絲脈沖MIG焊的雙脈沖焊接方法[J]. 吳開源,何祖?zhèn)?梁焯永,黃璽. 焊接學報. 2017(05)
[5]基于MATLAB的激光-脈沖MIG復(fù)合焊過程穩(wěn)定性評價[J]. 杜楊,李桓,韋輝亮,薛寬. 焊接學報. 2017(04)
[6]激光對脈沖MIG焊熔滴過渡的改善作用[J]. 蘇沚汀,李桓,韋輝亮,張玉昌. 焊接學報. 2016(09)
[7]DSP+MCU雙核控制的脈沖MIG焊數(shù)字化控制系統(tǒng)[J]. 常春梅,陳克選,洪兆林,袁亮文,賴宇. 電焊機. 2016(08)
[8]基于電弧電壓的鋁合金脈沖MIG焊過程監(jiān)測及穩(wěn)定性分析[J]. 王梓懿,黃健康,何笑英,石玗,樊丁. 上海交通大學學報. 2016(S1)
[9]后中值波電流脈沖MIG焊工藝[J]. 朱強,姚屏. 廣東技術(shù)師范學院學報. 2016(05)
[10]脈沖MIG焊熔滴過渡及電流波形控制[J]. 朱強,薛家祥,徐敏,姚屏. 熱加工工藝. 2016(07)
博士論文
[1]雙絲脈沖MIG焊熔滴過渡分數(shù)階控制的研究[D]. 葛衛(wèi)清.華南理工大學 2012
碩士論文
[1]自抗擾控制技術(shù)在永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 彭秋銘.中國科學技術(shù)大學 2018
[2]永磁同步電機伺服系統(tǒng)的自抗擾控制策略研究[D]. 劉小朋.山東科技大學 2017
[3]大功率雙絲脈沖MIG焊雙電弧干擾及雙脈沖優(yōu)化控制研究[D]. 程佳.華南理工大學 2015
[4]脈沖MIG焊機的數(shù)字化控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 徐騰飛.山東大學 2012
[5]數(shù)字化脈沖MIG焊機的研制[D]. 李述輝.蘭州理工大學 2011
[6]雙絲脈沖MIG焊工藝研究[D]. 劉輝.天津大學 2007
本文編號:3329902
【文章來源】:沈陽大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 焊接技術(shù)介紹
1.3 選題意義與研究現(xiàn)狀
1.4 自抗擾控制
1.5 MATLAB仿真軟件介紹
1.6 主要研究內(nèi)容
第2章 雙絲脈沖MIG焊過程模型
2.1 系統(tǒng)介紹
2.2 模型建立
2.2.1 電源控制器模型
2.2.2 弧長變化模型
2.2.3 電弧負載模型
2.2.4 整體系統(tǒng)模型
2.3 本章小結(jié)
第3章 電壓控制器設(shè)計
3.1 數(shù)學模型推導
3.2 傳統(tǒng)PI控制器
3.3 自抗擾控制器設(shè)計
3.3.1 擴張狀態(tài)觀測器設(shè)計
3.3.2 控制率設(shè)計
3.4 本章小結(jié)
第4章 仿真與分析
4.1 雙絲脈沖MIG焊仿真模型搭建
4.1.1 電源負載控制仿真模型
4.1.2 弧長變化仿真模型
4.1.3 電弧負載仿真模型
4.1.4 雙絲脈沖MIG焊完整仿真模型
4.2 仿真對比研究
4.2.1 針對裝置1的仿真對比
4.2.2 針對裝置2的仿真對比
4.2.3 控制性能分析
4.3 端電壓與送絲速度的變化對電流控制的影響
4.4 脈沖頻率與占空比變化對仿真波形的影響
4.5 設(shè)定峰值電壓對仿真波形的影響
4.6 設(shè)定基值電壓對仿真波形的影響
4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
在學期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自抗擾控制的永磁同步電機速度跟蹤控制[J]. 閆峰,夏斌,程燃. 組合機床與自動化加工技術(shù). 2018(08)
[2]線性/非線性自抗擾切換控制在變載荷氣動加載系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 劉福才,王立新,賈曉菁,米巨香. 機械工程學報. 2018(12)
[3]Al-Mg-Zn鋁合金焊接接頭力學性能研究[J]. 劉建,汪認,張志毅,張曉鴻,陳輝. 電焊機. 2017(08)
[4]雙絲脈沖MIG焊的雙脈沖焊接方法[J]. 吳開源,何祖?zhèn)?梁焯永,黃璽. 焊接學報. 2017(05)
[5]基于MATLAB的激光-脈沖MIG復(fù)合焊過程穩(wěn)定性評價[J]. 杜楊,李桓,韋輝亮,薛寬. 焊接學報. 2017(04)
[6]激光對脈沖MIG焊熔滴過渡的改善作用[J]. 蘇沚汀,李桓,韋輝亮,張玉昌. 焊接學報. 2016(09)
[7]DSP+MCU雙核控制的脈沖MIG焊數(shù)字化控制系統(tǒng)[J]. 常春梅,陳克選,洪兆林,袁亮文,賴宇. 電焊機. 2016(08)
[8]基于電弧電壓的鋁合金脈沖MIG焊過程監(jiān)測及穩(wěn)定性分析[J]. 王梓懿,黃健康,何笑英,石玗,樊丁. 上海交通大學學報. 2016(S1)
[9]后中值波電流脈沖MIG焊工藝[J]. 朱強,姚屏. 廣東技術(shù)師范學院學報. 2016(05)
[10]脈沖MIG焊熔滴過渡及電流波形控制[J]. 朱強,薛家祥,徐敏,姚屏. 熱加工工藝. 2016(07)
博士論文
[1]雙絲脈沖MIG焊熔滴過渡分數(shù)階控制的研究[D]. 葛衛(wèi)清.華南理工大學 2012
碩士論文
[1]自抗擾控制技術(shù)在永磁同步電機調(diào)速系統(tǒng)中的應(yīng)用[D]. 彭秋銘.中國科學技術(shù)大學 2018
[2]永磁同步電機伺服系統(tǒng)的自抗擾控制策略研究[D]. 劉小朋.山東科技大學 2017
[3]大功率雙絲脈沖MIG焊雙電弧干擾及雙脈沖優(yōu)化控制研究[D]. 程佳.華南理工大學 2015
[4]脈沖MIG焊機的數(shù)字化控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D]. 徐騰飛.山東大學 2012
[5]數(shù)字化脈沖MIG焊機的研制[D]. 李述輝.蘭州理工大學 2011
[6]雙絲脈沖MIG焊工藝研究[D]. 劉輝.天津大學 2007
本文編號:3329902
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