電弧增材制造在堆垛成形零件上有著明顯的優(yōu)勢(shì),然而在堆垛過程中熱量的積累以及焊接高度和送絲速度的變化都給增材制造的過程帶來很大的困擾,堆垛過程中的塌陷也是非常棘手的問題。本文主要針對(duì)在堆垛過程中出現(xiàn)的焊接高度及送絲速度等的因素進(jìn)行控制及塌陷問題的改善進(jìn)行了理論分析與試驗(yàn)探究。首先,通過以xPC Target為環(huán)境背景建立旁路耦合電弧焊系統(tǒng)。通過試驗(yàn)測(cè)量電壓和電流與焊接高度和送絲速度的關(guān)系。建立MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng),研究三維焊接快速成形堆垛過程中旁路電流與電壓的控制模型與方法。結(jié)合MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行建模與仿真,進(jìn)行焊接過程中送絲速度和焊接高度的監(jiān)測(cè)與控制。然后,在MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入自動(dòng)啟熄弧控制。通過脈沖信號(hào)的變化實(shí)現(xiàn)焊接過程中的自動(dòng)啟熄弧控制,研究旁路耦合電弧增材制造過程中堆垛層邊緣塌陷問題。其次,通過分析MIMO閉環(huán)控制和自動(dòng)啟熄弧控制系統(tǒng)中的送絲速度和焊接高度的耦合關(guān)系,明確其與可控量（焊接電流、電壓）之間的匹配關(guān)系,建立全耦合條件下的模型,通過MATLAB/Simulink軟件進(jìn)行建模與仿真,研究解耦控制下焊接電流、電壓和送絲速度的變化及堆垛成形的... 

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及意義
    1.2 電弧增材制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 電弧增材制造的發(fā)展
        1.2.2 解耦控制的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.3 本文研究的主要內(nèi)容及課題來源
        1.3.1 本文研究的主要內(nèi)容
        1.3.2 課題來源
第2章 試驗(yàn)系統(tǒng)
    2.1 旁路耦合電弧焊試驗(yàn)系統(tǒng)
    2.2 快速原型系統(tǒng)
        2.2.1 快速原型的基本理論
        2.2.2 xPC下的快速原型系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
    2.3 多層堆垛試驗(yàn)
    2.4 本章小結(jié)
第3章 MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng)
    3.1 MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng)的建立
        3.1.1 硬件系統(tǒng)
        3.1.2 MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng)參數(shù)的確定
        3.1.3 MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng)程序
    3.2 MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆垛試驗(yàn)
        3.2.1 單道焊縫試驗(yàn)
        3.2.2 十字堆垛試驗(yàn)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 旁路耦合電弧焊的自動(dòng)啟熄弧控制
    4.1 自動(dòng)啟熄弧控制系統(tǒng)的建立
        4.1.1 試驗(yàn)系統(tǒng)組成
    4.2 旁路耦合電弧增材制造試驗(yàn)
        4.2.1 MIMO閉環(huán)控制系統(tǒng)的堆垛試驗(yàn)
        4.2.2 自動(dòng)啟熄弧增材制造試驗(yàn)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 MIMO解耦控制
    5.1 多變量解耦控制
        5.1.1 前置補(bǔ)償法
        5.1.2 反饋補(bǔ)償法
        5.1.3 MIMO閉環(huán)控制的解耦控制
    5.2 解耦控制下的堆垛成形試驗(yàn)
        5.2.1 解耦控制下的焊縫成形試驗(yàn)
        5.2.2 解耦控制下的十字焊縫成形試驗(yàn)
        5.2.3 解耦控制下的多層堆垛試驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]微束等離子弧焊電弧物理過程的研究[D]. 王曉霞.上海工程技術(shù)大學(xué) 2016
[2]變水量空調(diào)系統(tǒng)智能解耦控制研究[D]. 於仲義.華中科技大學(xué) 2004



本文編號(hào)：3653923