一、模糊控制逆变弧焊电源（论文文献综述）
王宁[1]（2021）在《SiC MOSFET对逆变弧焊电源电气特性影响的建模仿真研究》文中进行了进一步梳理逆变弧焊电源是为焊接电弧提供电能的装置,是电焊机的核心组成部分,其电气特性对焊接质量有重要影响,SiC MOSFET逆变弧焊电源是具有应用前景的高新技术产品,也是该学科领域研究热点。本文进行的SiC MOSFET逆变弧焊电源电气特性数值模拟研究对促进新型逆变弧焊电源开发与应用具有重要意义。本文基于MATLAB/Simulink软件建立了SiC MOSFET逆变弧焊电源的主电路及其控制系统模型;采用理论计算与系统调试相结合的方法,确定了逆变弧焊电源主电路电阻、电感、电容等电气元件的数值;采用S函数编程规则,编写了电压、电流采样模块的采样程序。数值模拟了模糊控制的逆变弧焊电源整流部分为单相桥式全控整流模块的主电路（A型）在低频25k Hz和高频100k Hz下定值负载电压、电流的变化状态;数值模拟了模糊控制的逆变弧焊电源整流部分为单相全波可控整流模块的主电路（B型）在低频25k Hz和高频100k Hz下定值负载电压、电流的变化状态;数值模拟了25k Hz工作频率的模糊控制A型主电路逆变弧焊电源在动态负载下的恒压外特性仿真波形。数值模拟研究结果表明:25k Hz工作频率的A型主电路逆变弧焊电源定值负载电压达到稳态时比B型主电路稳态电压高13.433V（约2.42倍）,定值负载电流在达到稳态时比B型主电路稳态电流要高667.4A（约2.44倍）即采用A型主电路逆变弧焊电源输出更高负载电压、电流;100k Hz工作频率的B型主电路稳态电压、电流值都比A型主电路电压、电流值高（电压约高1.36倍、电流约高1.27倍）即B型主电路逆变弧焊电源较A型主电路获得较快反应速度同时还获得高稳态定值负载电压、电流值;A、B两型主电路在100k Hz下定值负载电压、电流进入稳态时间短即反应速度更快,但稳态定值负载电压、电流值较低。A、B两型主电路在频率为25k Hz时定值负载电压、电流进入稳态时间长即反应速度相对较慢,但稳态定值负载电压、电流值较高;100k Hz逆变弧焊电源获得较快反应速度,低定值负载电压、电流值,25k Hz工作频率的逆变弧焊电源获得较慢反应速度,高定值负载电压、电流值;A型主电路25k Hz工作频率的逆变弧焊电源动特性为Isd/Id=1.16,Ifd/Id=1.11,达到了焊接电源动特性技术指标。系统响应时间为79.31μs,焊接电压精度为±0.81V,焊接电流精度为±37A即系统响应速度快、稳定性好及精度高。
张俊红[2]（2020）在《铝合金双脉冲焊电流波形调制技术及在增材制造中应用》文中进行了进一步梳理铝合金焊接技术及电弧焊在增材制造中的应用是当前高效制造领域的研究热点,要得到力学性能优异的增材构件,需要可靠的焊接电流波形控制技术和较成熟的焊接工艺。本论文在铝合金焊接电源软硬件系统设计的基础上,引入蚁群优化智能控制算法,实现焊接电流波形的快速精确控制;通过焊接电弧动态性能的定量评定分析,优化铝合金焊接电流波形参数,研究铝合金增材制造的质量控制问题。论文主要完成如下工作:（1）研究了适合铝合金焊接特点的数字化弧焊电源。设计铝合金电源系统总体结构方案,分别对主电路、DSP控制电路、IGBT驱动电路、送丝电路、保护电路、全桥逆变电路等进行分析,并采用移相软开关控制技术,有效地减小了逆变器的开关损耗。建立MATLAB/Simulink模型,对焊接电源系统进行仿真分析,验证了硬件电路的可靠性。（2）研究了基于蚁群算法的铝合金双脉冲MIG焊电流波形的PID优化控制。分析焊接电流常规PID控制存在的问题,引入蚁群优化控制算法,实现PID参数的优化控制。建立了铝合金双脉冲MIG焊电流波形的MATLAB/Simulink模型,仿真及工艺试验结果表明:蚁群优化PID控制使得焊接电流波形调节时间相对于常规PID控制缩短了一半,且所得焊缝的抗拉强度比常规PID控制的焊缝的抗拉强度提高16.4%。（3）研究了焊接电源的监控系统和焊接电信号小波分析评定系统。以嵌入式控制芯片STM32F103C4为核心设计了人机交互系统;采用Zig Bee通信技术,设计了焊接电源的监控终端平台;研究了基于小波变换的焊接电弧动态电信号分析系统,在对焊接过程电信号进行小波滤波的基础上,根据焊接电流概率密度、弧焊电压概率密度和焊接线能量对电弧动态性能进行定量分析评定。（4）研究了铝合金双脉冲焊接工艺及在增材制造中的应用。采用双脉冲矩形波和梯形波调制方法,研究基值电流和低频调制频率对铝合金焊接的影响规律。结果表明:强弱脉冲基值电流之差为38 A、低频调制频率为5 Hz时,电弧最稳定且焊缝拉伸性能最优;将焊接优化的电流波形参数应用在铝合金增材制造试验中,进行层间冷却时间为10s、50 s和90 s的三组试验,并对比两种波形调制方法的增材试件成型质量。结果表明:层间冷却时间的增加有利于增材试件力学性能的提高,且梯形波调制所得增材试件的力学性能更优。
余旭[3]（2019）在《VPPA焊接电源数字化控制策略的研究》文中提出航空航天科技的快速发展对航天铝合金材料的焊接质量提出了更高要求,而高性能的全数字化变极性等离子弧焊电源是提高铝合金材料焊接质量的关键。当前焊接电源主控电路较为成熟,其性能很大程度依赖于数字控制器的设计,尤其体现在恒流闭环控制策略上。根据弧焊逆变电源时变性、非线性等特点,需分别设计焊接电源工作在大、小信号工作范围内的控制方法。变极性等离子弧焊电源是一种具有重复性质的双工况运行系统,工况一为DCEN（工件接正,钨极接负）,工况二为DCEP（钨极接正,工件接负）。针对这一特点,以机器人控制领域富有成效的迭代学习控制算法为基本原理,提出了一种基于数据驱动的大信号系统控制方法。通过采用被控对象后级反馈量（焊接电流）的主反馈与被控对象前级反馈量（全桥驱动占空比）的局部反馈相结合方式实现焊接电源闭环控制。前级反馈量通过在收敛误差内采样多个控制周期的历史数据（驱动占空比）得到,其作为大信号范围内调节的驱动数据,并通过弧焊逆变电源系统的大信号平均模型解释了历史数据所表征的物理意义。获取了控制器在负载试验时输出的大量历史数据,并分析比较在不同电流时的基本特征。控制系统采用内核为Cortex-M4的微控制器对实时焊接电流和给定电流波形进行比较分析并划定工作范围,在小信号工作范围内以增量数字PI进行调节,大信号工作范围内以历史数据驱动为控制核心实施调节。研制出大规范焊接工艺要求时,具有焊接电流稳定（超调量小）、电流响应性能良好（电流上升时间快）以及调整时间短等特点的逆变频率20kHz的全数字化VPPA焊接电源。为验证和指导变结构控制器的设计方法,建立了基于S函数的Simulink闭环仿真模型,以M语言程序化设计和电路模型图形化设计相结合,实现了变极性弧焊逆变电源仿真设计。该仿真模型通过变结构的控制策略以及电流波形调制,实现直流,交流、脉冲等多种焊接方式,获得良好的动特性仿真效果。在独立MCU上对电源控制任务模块进行软件设计并整合分配,在时间域内对各任务进行选时选区安排布局,确保逆变PWM波形精准可靠输出。在负载箱上对不同规范电流进行变极性交流和直流脉冲焊接试验。在大电流280A时,其电流响应速度得到明显提升,并且超调量较小,调整时间短。最后,对铝合金试板以110A电流进行变极性交流焊接工艺试验,获得良好的焊缝形貌。最终试验结果验证了该电源控制技术的实用性和可靠性。
胡昱[4]（2019）在《双相不锈钢双丝双脉冲高速焊技术研究》文中进行了进一步梳理双相不锈钢是一种强度高和耐腐蚀性能非常优越的不锈钢,广泛用于海洋、石油、化工及电力等行业中。双丝脉冲MIG焊接技术是提高焊接速度和生产效率的重要工艺方法之一。但在高速焊接时,易产生未焊透、未熔合、驼峰焊道和咬边缺陷等缺陷,针对上述问题,在传统双丝脉冲MIG焊基础上,探索双丝双脉冲MIG高速焊工艺及参数优化方法,并提出一种基于焊接熔池附加保护气体的双丝双脉冲高速焊改进新工艺。论文在提升焊接速度、改善焊接质量等方面进行深入、系统的研究,主要成果如下:（1）研究了双丝脉冲MIG焊电流波形遗传优化模糊PID参数自整定控制方法,仿真和工艺试验表明电流波形控制准确高、抗干扰能力强,为双丝双脉冲电流波形控制和焊接工艺过程稳定性奠定坚实基础。论文采用模块化方法对双丝MIG焊电源主电路、控制系统电路进行优化设计,建立双丝MIG焊系统Simulink仿真模型,并进行仿真分析。通过经典PID控制和遗传优化模糊PID参数自整定控制焊接工艺试验对比分析,遗传优化模糊PID参数自整定控制性能优于经典PID控制,对高速焊接大电流输出能产生较强的抑制干扰作用。仿真和试验表明该智能控制方法更容易匹配工艺参数,获得令人满意的焊缝质量。（2）探索了基于电流样本熵和电流概率密度分布函数的焊接稳定性和焊接质量定量评定方法,在此基础上建立了基于模糊逻辑推理的焊接质量综合评定方法,对双丝双脉冲MIG高速焊工艺过程稳定性和焊缝质量进行定量评定。采用电流样本熵算法,开展双丝焊接速度、波形调制方式和低频频率对焊接稳定性影响分析;从概率密度分布函数出发,分别选取前后丝电流集中度K作为双丝焊的稳定性量化指标,研究了焊接速度、波形调制方式和低频频率对焊接稳定性影响;选取电流样本熵与电流集中度两个量化指标,建立双丝高速焊焊缝质量模糊逻辑定量评价体系,试验结果表明,模糊逻辑综合评定结果的正确率为85.7%,由模糊逻辑推理评定系统所得的评定结果与专家所作出的评价结果比较接近。（3）研究了焊接速度、调制频率和波形调制方式对双相不锈钢双丝双脉冲MIG高速焊焊缝质量影响规律;并探索强弱脉冲数和焊接速度对异种不锈钢双丝双脉冲MIG高速焊焊缝的外观形貌、焊接接头金相组织和力学性能影响规律。在双相不锈钢焊接速度试验中,随着焊接速度增加,热输入显着减小,焊缝熔深也逐步降低,出现了未熔合的缺陷;在电流波形调制方法试验中,梯形波调制双脉冲焊焊接稳定性好于矩形波调制双脉冲焊、单脉冲焊的焊接过程稳定性,且前者的焊接质量更高,可看到更多的鱼鳞纹;在不同低频频率的焊接试验中,4Hz双脉冲焊的电压和电流概率密度更集中,电流峰值密度与基值密度比值大,焊接过程更稳定,4Hz双脉冲焊焊缝成型最好,热影响区最小,其焊缝熔合区硬度最大。在2205与316L异种不锈钢双脉冲焊接试验中,强脉冲个数、弱脉冲个数和焊接速度三个因素中对焊缝质量影响最大的是焊接速度,其次为弱脉冲个数,影响最小的是强脉冲个数。（4）提出了附加保护气体双丝双脉冲MIG高速焊改进新工艺,研究有无附加保护气体及附加保护气体流量对焊缝微观组织及力学性能影响,试验结果表明:附加保护气体射流方法在合适的气体流量下可明显抑制高速焊接中的未熔透、驼峰焊道、咬边等缺陷,显着提升焊接速度,改善焊缝外观形貌和力学性能。在有无附加保护气体焊接试验中,附加保护气体双丝双脉冲MIG高速焊焊接过程更加平稳,焊缝熔宽更加均匀,可以有效改善甚至消除焊缝的未熔透、驼峰焊道、咬边等缺陷;引入附加保护气体后,焊缝组织结构中的粗大枝晶明显减少、晶粒明显细化、焊缝热影响区变窄;焊接接头的拉伸性能得到了提高,在相同的焊接电流条件下,当焊接速度分别为1.6m/min、1.8m/min和2.0m/min时,通过引入附加保护气,接头最大抗拉强度分别提高了19.7%、8.2%和11.3%。在附加保护气体流量为8L/min16L/min时,随着气体流量增大,焊缝宽度逐步增大,余高逐渐降低,但当气流量较大时会出现中间低两边高的沟道状焊缝;试验表明在附加保护气体流量为12L/min时的射流冲击力比较适中,对焊缝改善效果最佳。
金礼[5]（2019）在《铝合金双脉冲MIG焊热输入控制及焊缝组织性能研究》文中研究表明轻量化、强韧化、精密化是当今制造业的发展趋势,传统的钢铁材料已逐渐被各种综合性能更为优良的以铝合金为代表的新型轻质材料所取代。在铝合金焊接方面,双脉冲熔化极气保焊通过选择适当低频频率对高频频率进行调制,具有细化晶粒、降低热量输入、焊接参数调节范围大等优点。论文以铝合金双脉冲MIG焊热输入控制为基础,重点研究了脉冲电流模糊PID参数自整定控制算法和电弧弧长电流电压双闭环控制算法,基于“定距标定+泰勒插值”算法,建立了双脉冲MIG焊自学习专家数据库,探究了电流波形参数和低频频率对双脉冲MIG焊的热输入与焊缝组织性能影响。论文主要工作成果如下:（1）研究电流波形的模糊PID参数自整定控制算法,实现双脉冲MIG焊电流波形的自适应控制;探索铝合金脉冲焊电弧弧长的电流电压双闭环控制算法,提高了电流波形的抗干扰能力和调控准确性,为双脉冲MIG电流波形调控和焊接热输入控制奠定坚实基础。论文进行了铝合金弧焊电源系统的Simulink建模与仿真;在电流波形微观控制方面,采用模糊PID参数自整定控制算法,实现双脉冲MIG焊电流波形的自适应控制;探索铝合金脉冲焊电弧弧长的电流电压双闭环控制算法,仿真和验证结果表明该控制算法具有良好的鲁棒性和自适应性,在焊接过程可以准确地控制电弧弧长,获得令人满意的焊缝质量。（2）在一脉一滴及一脉多滴熔滴过渡区间基础上,基于“定距标定+泰勒插值”算法,提出一种铝合金双脉冲MIG焊自学习专家数据库的高效快速建立方法,使数字化焊机在使用过程中具有参数“自学习”和“自调节”功能,降低了铝合金双脉冲MIG焊接过程中热输入和焊接质量控制难度。定频焊接方面,标定50A220A间整十安培电流的双脉冲MIG焊参数,并采用泰勒插值算法,计算出50A220A中除标定点外其它点的双脉冲MIG焊参数,验证试验后,微调并保存,使专家数据库保存最优参数;变频焊接方面,提出一种铝合金双脉冲MIG焊变频率焊接方法,工艺试验结果表明该变频双脉冲MIG焊方法稳定可靠,为高效快速地建立变频铝合金双脉冲MIG焊自学习专家数据库提供新依据和新思路。（3）分析电流波形参数对堆焊焊缝的热输入及焊缝组织性能影响,分别研究了基值电流、强弱电流脉冲个数之比入对铝合金双脉冲MIG焊的接头微观组织和机械性能作用规律。采用数字化起弧与收弧技术,研究热输入对双脉冲MIG焊接时起收弧影响。通过改变焊接电流或焊接速度,研究热输入对不同板厚AA6061-T6铝合金焊缝成形影响,得出2mm、3mm和6mm厚AA6061-T6铝合金的最佳热输入分别是123J·mm-1、189J·mm-1和600J·mm-1;研究了基值电流对焊缝微观组织及力学性能的影响规律,试验结果表明,基值电流增大时,热输入增加,接头热影响区宽度增加,拉伸性能有所提高;探索了强弱电流脉冲个数之对焊接接头的显微组织结构及力学性能的影响,试验结果表明,随着强弱电流脉冲个数之比的增大,热影响区宽度和熔合区晶粒尺寸亦增大,同时接头的拉伸性能有所提升。（4）分析了低频频率对不同焊接接头热输入及焊缝组织性能影响,研究了低频频率对同种铝合金接头、铝钢异种接头和铝合金多道焊的组织演变、显微硬度、力学性能和腐蚀行为等的作用规律。采用多种低频频率对同种AA6061-T6铝合金进行双脉冲MIG平板对接焊,5Hz时得到更细化的焊缝显微组织,更好的力学性能和耐腐蚀性能;对于AA6061-T6铝合金和镀锌Q235B钢板进行双脉冲MIG平板对接,低频频率为3Hz、4Hz和5Hz,结果显示接头的焊缝成形与力学性能比较接近,差异不大;对于AA6061-T6铝合金进行双脉冲MIG多道焊焊接,试验结果表明,通过调整低频频率可以获得良好的显微组织和力学性能,最佳低频频率为5Hz。
杨文忠[6]（2018）在《逆变弧焊电源的发展现状与发展趋势研究》文中研究说明本文通过对逆变弧焊电源近年来在国内外的发展现状进行探究,总结逆变弧焊电源显着优点,并对逆变弧焊电源的发展前景进行展望,即在电路设计、开关选择和微机控制技术方面的改进将是弧焊电源的发展突破口,具有一定的研究价值。
徐敏[7]（2018）在《铝合金双脉冲MIG焊电源系统及焊接热输入控制研究》文中指出在航空航天、轨道交通和汽车制造等领域的发展趋势是实现轻量化制造,铝合金因其比强度高和耐腐蚀等特点是满足此类需求的最佳工程材料。由于铝合金材料导热率、易氧化以及对输入能量敏感性高等原因,在实际焊接过程中如果输入能量控制不合适则容易导致铝合金初期熔合不良、后期塌陷和焊穿等焊接缺陷。因此,双脉冲MIG焊接可调参数多,可以灵活匹配工艺参数合理的控制输入能量,为铝合金的稳定焊接和获取高质量焊缝提供可靠支持。论文重点研究了双脉冲MIG焊接电源硬件电路仿真优化、DSP数字控制、自适应神经网络智能和专家数据库系统。在此基础上,将双脉冲焊热输入控制和焊缝内在质量与机械性能相结合,并通过电流样本熵定量评定,探索热输入对对铝合金焊接接头性能的影响规律,为铝合金双脉冲MIG焊热输入控制提供新的思路和方法,对铝合金焊接具有重要的意义。论文主要工作成果如下:（1）将自适应神经网络前馈控制和PID控制相结合,提出了双脉冲MIG焊电流波形的自适应神经网络前馈PID控制方法,基于e修正法对系统波形进行抗干扰处理,提高波形的准确性,为双脉冲波形控制和焊接工艺过程稳定性奠定了坚实的基础。论文采用模块化方法设计弧焊电源的硬件电路,对双脉冲MIG焊电源整机电路、控制系统电路进行优化设计,并通过焊接WIFI通信组网,实现焊接数据无线传输。采用曲线拟合的方式得到焊接电流和送丝速度完整匹配,基于牛顿插值和大步距标定技术建立一元化专家数据库,该系统可在已有工艺参数数据库系统的基础上,通过插值和现场微调形成新工艺参数来完善专家数据库。在仿真分析PID、前馈控制和人工神经网络控制算法的基础上,提出了双脉冲MIG焊电流波形的自适应神经网络前馈PID控制算法,仿真和试验表明该方法能有效地匹配工艺参数,获得令人满意的焊缝质量。（2）针对常规矩形调制铝合金双脉冲MIG焊能量突变的问题,提出采用梯形波实现焊接过程热输入能量的柔顺控制,并利用变频控制和调节强弱脉冲群的脉冲个数和比率来实现双脉冲焊的热输入精细化控制。由于梯形波调制双脉冲强弱脉冲群电流和热输入平滑过渡,在保证热输入变的情况下,扩大了送丝速度和焊接电流参数的匹配范围;同时在强弱脉冲群低频调制频率变化时,不需要对送丝机的动态响应能力提出要求,保证了焊接过程的稳定性。（3）研究了双脉冲焊脉冲调制方法的演变过程,对比分析了矩形波、梯形波和正弦波调制双脉冲焊接过程的稳定性,通过调节弱脉冲群的频率、脉冲个数以及焊接速度,探索控制热输入对铝合金平板堆焊过程稳定性和焊缝内在质量的影响规律,并提出了基于电流样本熵的焊接质量定量评定方法。通过对几种调制方法的工艺对比实验表明:矩形波调制双脉冲MIG焊由于强弱脉冲群电流产生突变,焊接过程电弧声音尖锐,长时间焊接过程中回烧和顶丝的几率较大;而梯形波和正弦波调制双脉冲MIG焊,因其强弱脉冲变换过程都有过渡脉冲,焊接过程平稳,声音柔和,焊缝外观质量好。针对AA606铝合金,在保证强脉冲群工艺采参数不变,实现稳定熔滴过渡的情况下,通过调节弱脉冲群的脉冲个数可以有效降低焊接平均电流,使输入能量减少14%,而梯形波调制比矩形波调制双脉冲焊的表面鱼鳞纹更加均匀;通过改变弱脉冲群电流的基值时间,提高强弱脉冲群的调制频率,从而降低焊接过处的热输入,对比分析了矩形波和梯形波调制双脉冲焊缝的外观质量和焊接街头的金相组织;通过调节焊接速度,改变双脉冲焊过程的热输入,研究铝合金焊接头的硬度分布情况;建立了嵌入维数、相似容限和样条长度构成的双脉冲MIG焊电流样本熵定量评定系统,验证了样本熵对焊接稳定性的分析的可靠性,该方法有助于深入研究电弧焊机理,改善焊接质量,并能客观评定工艺性能。（4）研究了矩形波调制不同输入线能量和梯形波不同调制频率对铝合金双脉冲MIG焊平板对接焊缝外观形貌、焊接接头金相组织、晶粒细化和机械性能的影响规律。采用6061-T6铝合金材料,进行了矩形波调制不同输入线能量和梯形波调制不同调制频率的双脉冲MIG焊工艺试验,结果表明:随着线能量的增加,矩形波双脉冲MIG焊接头热影响区宽度和熔合区晶粒大小也相应增加,焊拉伸试样断裂在热影响区,为塑韧混合断裂。调制频率为3Hz、4Hz、5Hz时梯形波双脉冲MIG焊的电流电压波形幅值变化小,一致性和重复性良好,过渡脉冲清晰有致,整个焊接过程没有出现断弧等现象,焊接过程稳定,焊接头的抗拉强度逐渐增加。拉伸试样断裂在母材,接头为塑性断裂。
王传辉[8]（2017）在《基于DSP软开关模糊自适应弧焊电源的研究》文中指出逆变弧焊电源广泛应用在生产实践以及日常生活中,市面上的逆变弧焊电源采用模拟控制与硬开关电路实现,具有效率低、可靠性较差、控制灵活性较差等缺点。针对市面上逆变弧焊电源以上的缺点,本文将从电源的数字控制与软开关方面进行研究,设计与实现,它将对提高焊接工艺与技术、节能环保,具有现实意义。在移相全桥电路拓扑基础上,本文采用并分析了一种改进的全桥软开关电路拓扑,即通过将饱和电感与阻断电容相串联,来实现超前桥臂的零电压开通与关断和滞后桥臂的零电流开通与关断。结合ZVZCS实现条件进行了主电路设计,对关键元器件进行计算,实现软开关,减小了电路的开通与关断损耗,减小了回路中的环流,提高了电源的工作性能。对该拓扑电路进行仿真实验,验证了本设计的可行性与正确性。本设计控制部分采用了基于电压模糊PI自校正控制系统,制订了详细的模糊规则,有效地调节逆变弧焊电源电压,并且采用带电流峰值限制的P控制器作为电流内环,限制变换器主元件电流,对该控制系统进行了仿真研究,和传统弧焊电源双闭环系统进行了比较,证明了该控制系统的优越性。在控制系统设计方面,采用DSP芯片TMS320F28335使系统控制灵活性得到显着地提高。设计了电压电流采样电路、驱动电路、保护电路等硬件电路,对电路的工作原理与过程进行了分析;阐述了系统的软件设计思想,编写了对应的控制程序流程图。
岳慧[9]（2015）在《软开关型IGBT逆变弧焊电源的仿真研究》文中指出本研究基于逆变和软开关核心电源技术,自主建立了移相全桥零电压零电流PWM控制逆变主电路（FB-ZVZCS-PWM）,耦合硬件和软件两个方面全面研究了基于DSP的逆变弧焊电源控制系统。本研究依托于TI公司开发生产的数字信号处理芯片——TMS320F2812,同时协调可作为DSP最小应用系统的TechV-2812嵌入式控制板,在控制系统的硬件方面,多元化建立了电流电压采样反馈电路、IGBT驱动电路以及焊接参数预置与显示电路;在控制系统的软件方面,基于离散化研究理论开发了涵盖主程序、中断程序以及模糊控制子程序在内的多功能控制系统软件程序。依托于MATLAB软件Simulink仿真工具,多参数化构建了移相PWM控制模型、功率负载模型及主电路整体模型,基于模拟仿真数据验证了所开发的主电路能够较优实现超前臂的零电压导通和滞后臂的零电流关断。同时,精确构建了电流电压采样保持模型,软启动模型,恒压、恒流、恒流带外拖等电源外特性模型。针对恒压外特性、恒流电源外特性的仿真模拟过程,对比分析确定了模糊控制的量化因子及比例因子,仿真了各种电源外特性在不同负载状态下的电弧电压和焊接电流参数波形,经对比验证所构建的电源控制系统模型能够实现焊接所需的外特性的输出。经验证,通过多元化、多参数化、分层次开发的主电路、控制电路及相关模型,准确度较高,为焊接设备的实际操作提供了理论依据。
王瑞超[10]（2012）在《软开关脉冲GMAW焊接电源及弧长稳定性研究》文中指出脉冲熔化极气体保护焊（GMAW）工艺具有电流调节范围宽、适于全位置焊、焊缝成型优良等特点，在制造工业生产中逐渐获得广泛应用，然而其对弧焊电源性能提出了更高的要求。软开关弧焊电源正好符合脉冲GMAW焊的需求，当前对全桥软开关弧焊逆变器的建模研究还不系统，为了更好地在设计中优化弧焊电源参数，对软开关弧焊电源系统模型进行分析研究十分必要。通过对全桥移相软开关弧焊逆变电源的模型进行简化，建立了其等效小信号模型，并将峰值电流控制技术与移相软开关技术相互融合，研究了峰值电流控制模式下移相软开关逆变器稳定性问题，分析表明在脉宽调制占空比大于50%的情况下，斜坡补偿是逆变器稳定的必要条件。在此基础上分析了电源的动特性影响因素，并对弧焊电源的外特性边界形成因素进行了分析研究，为电源的研制和控制参数的优化设计提供了理论指导。针对脉冲GMAW焊机设计中所存在的问题进行了分析研究，提出了基于DSP+ARM架构的控制电路设计方案，采用模块化的方式对相关电路进行功能设计，并对控制部分的软件功能实现进行了详细分析，建立了可靠的脉冲GMAW焊接电源平台，为进行弧焊过程工艺分析研究奠定了硬件基础。电源性能的测试结果表明所设计的脉冲GMAW焊接电源平台满足实际需求。通过对脉冲GMAW焊接系统中各模块的模型分析，基于Matlab/Simulink仿真环境及其扩展工具S函数建立了脉冲GMAW焊接弧焊逆变电源主回路和控制系统的混合仿真模型，仿真模型能够有效地模拟实际弧焊逆变电源-动态电弧负载系统的动态过程特征。基于S函数所建立的脉冲GMAW焊接弧焊逆变电源-电弧系统仿真模型的控制策略能够仿真实际焊接弧长过程动态调节过程。通过引入干扰条件，仿真系统能定量分析脉冲GMAW焊接过程中各物理参数变化机理及影响因素，为实际脉冲GMAW焊逆变电源控制参数设计优化、验证新的弧长控制算法及策略提供了新途径。脉冲GMAW焊接熔滴过渡方式对焊接工艺性能、焊缝成形和焊接质量有重要影响，为实现有效、精确控制熔滴过渡的行为，采用一脉一滴熔滴过渡方式是目前最佳的选择。在脉冲GMAW焊接特征参数选择分析的基础上，得出实现脉冲GMAW焊接一脉一滴熔滴过渡的最佳实现是I/I控制方法，即脉冲峰值和脉冲基值期间都采用恒流外特性电源。但由于恒流外特性下，电弧无自身调节作用，无法进行弧焊过程中弧长的调节，为此，提出了基于脉冲周期内环恒流控制外环弧压控制的双闭环控制策略。通过对单个脉冲周期的平均电流电压的模型计算研究发现，基于脉冲周期的双闭环弧长控制策略实现机理是周期平均值外特性自身调节作用，并通过周期平均值外特性上下台阶调节试验验证了理论分析的正确性，为脉冲GMAW焊接方式机器人自动化实现提供了理论基础。
二、模糊控制逆变弧焊电源（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、模糊控制逆变弧焊电源（论文提纲范文）
（1）SiC MOSFET对逆变弧焊电源电气特性影响的建模仿真研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题的研究意义与研究背景 |
| 1.2 逆变弧焊电源逆变的过程及意义 |
| 1.3 逆变弧焊电源的研究现状以及发展趋势 |
| 1.3.1 弧焊电源研究的国内现状 |
| 1.3.2 弧焊电源研究的国外现状 |
| 1.4 功率半导体器件的发展与现状 |
| 1.5 本文研究的逆变电源结构 |
| 1.6 逆变式弧焊电源的发展趋势 |
| 1.7 本文研究的具体内容和意义 |
| 第二章 新型功率半导体器件(WBG)对逆变电源电气特性的影响 |
| 2.1 WBG功率器件的特点和种类 |
| 2.1.1 SiC功率器件的特点 |
| 2.2 SiC 功率器件的类型 |
| 2.2.1 SiC 功率二极管 |
| 2.2.2 SiC MOSFET与 SiC IGBT |
| 2.3 WBG功率器件在弧焊逆变电源中的应用 |
| 2.4 WBG弧焊逆变电源面临的问题 |
| 2.4.1 恶劣焊接环境下WBG功率器件的可靠性 |
| 2.4.2 WBG 逆变电源的功率电路的设计与焊接工艺控制方法 |
| 2.5 SiC MOSFET(C2M0045170D)和Si MOSFET(IXBH42N170D)的性能对比 |
| 第三章 逆变弧焊器的主电路系统的设计 |
| 3.1 逆变器的结构的种类 |
| 3.2 本设计中的SiC MOSFET逆变弧焊电源主电路的构成 |
| 3.3 本设计中的SiC MOSFET逆变弧焊电源的主电路工作原理 |
| 3.3.1 典型的全桥逆变电路的分析 |
| 3.3.2 单相桥式全控整流电路带阻感负载时的电路分析 |
| 3.3.3 单相全波可控整流电路带阻性负载时的电路分析 |
| 3.4 主要元器件的参数计算 |
| 3.4.1 变压器变比和占空比的设计 |
| 3.4.2 滤波电容与整流器的相关参数计算与分析 |
| 3.4.3 谐振电容与MOSFET并联电容的选择 |
| 3.4.4 功率开关器件的选择 |
| 3.4.5 输出整流器的参数计算与分析 |
| 第四章 逆变弧焊电源控制系统的设计 |
| 4.1 控制系统的硬件电路的组成部分 |
| 4.1.1 芯片的介绍 |
| 4.2 最小系统的设计 |
| 4.3 PWM相位生成电路的设计 |
| 4.4 电流、电压采样电路的构建与分析 |
| 4.4.1 电流的采样电路 |
| 4.4.2 电压的采样电路 |
| 4.5 SiC MOSFET驱动电路的构建与分析 |
| 4.6 控制系统软件部分的构建与分析 |
| 4.6.1 主程序的设计 |
| 4.6.2 中断服务子程序的设计 |
| 4.7 模糊控制系统的设计 |
| 4.7.1 模糊控制器的原理和结构 |
| 4.7.2 输入、输出变量模糊子集与隶属函数 |
| 4.7.3 比例因子和量化因子的设置与取值范围 |
| 4.7.4 模糊规则的设计与逻辑程序的编写 |
| 第五章 逆变弧焊器控制系统的MATLAB仿真 |
| 5.1 MATLAB软件的介绍 |
| 5.2 逆变弧焊器的建模与仿真 |
| 5.2.1 PWM控制模型的建立与参数调试 |
| 5.2.2 动态负载模型的建立 |
| 5.2.3 逆变主电路模型的建立 |
| 5.2.4 逆变主电路模型的仿真 |
| 5.3 控制系统的建模与仿真 |
| 5.3.1 电压、电流采样模型建立与采样程序编写 |
| 5.3.2 恒压外特性模型的建立与仿真 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（2）铝合金双脉冲焊电流波形调制技术及在增材制造中应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及研究意义 |
| 1.2 论文相关内容国内外研究进展 |
| 1.2.1 铝合金焊接电源数字化控制技术 |
| 1.2.2 铝合金焊接电流波形调制及智能控制技术 |
| 1.2.3 铝合金双脉冲MIG焊在增材制造中应用 |
| 1.3 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 铝合金弧焊电源设计及控制策略研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铝合金弧焊电源总体结构设计 |
| 2.3 铝合金弧焊电源硬件系统及仿真分析 |
| 2.3.1 主电路与控制电路分析 |
| 2.3.2 移相软开关IGBT驱动电路 |
| 2.3.3 送丝与保护电路 |
| 2.3.4 弧焊电源硬件电路建模仿真分析 |
| 2.4 铝合金焊接电流的蚁群优化PID控制 |
| 2.4.1 PID控制与蚁群算法 |
| 2.4.2 基于蚁群算法PID参数优化控制 |
| 2.4.3 蚁群优化PID控制仿真与工艺验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊接电源监控与焊接电信号分析系统 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铝合金焊接电源软件系统 |
| 3.3 铝合金焊接电源人机交互与组网监控 |
| 3.3.1 ARM人机交互系统 |
| 3.3.2 焊接电源ZigBee监控系统 |
| 3.4 铝合金焊接电信号分析 |
| 3.4.1 铝合金焊接电信号采集硬件系统 |
| 3.4.2 铝合金焊接电信号小波分析 |
| 3.4.3 铝合金焊接电信号分析工艺验证 |
| 3.5 铝合金焊接电信号评定系统设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 铝合金电流波形调制双脉冲焊参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝合金焊接电流波形参数区间 |
| 4.2.1 焊接电流波形调制方式对比分析 |
| 4.2.2 单脉冲焊脉冲电流区间 |
| 4.3 矩形波调制双脉冲焊基值电流对焊缝成形影响 |
| 4.3.1 基值电流变化试验设计 |
| 4.3.2 试验结果分析 |
| 4.4 矩形波调制双脉冲焊低频调制频率对焊缝成形影响 |
| 4.4.1 低频调制频率变化试验设计 |
| 4.4.2 试验结果分析 |
| 4.5 梯形波调制双脉冲焊对比试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 电流波形调制技术在铝合金增材制造中的应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验表征与试样制备 |
| 5.3 矩形波调制双脉冲焊增材制造试验 |
| 5.3.1 层间冷却时间对增材制造影响试验设计 |
| 5.3.2 电信号波形与微观组织分析 |
| 5.3.3 层间冷却时间对试件力学性能影响 |
| 5.4 梯形波调制双脉冲焊增材制造试验 |
| 5.4.1 梯形波调制双脉冲焊增材试验结果分析 |
| 5.4.2 两种波形调制增材制造试验对比分析 |
| 5.5 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）VPPA焊接电源数字化控制策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 弧焊逆变电源的数字化 |
| 1.2.1 主电路的数字化 |
| 1.2.2 控制电路的数字化 |
| 1.3 数字化焊接电源的现状及发展趋势 |
| 1.4 本课题主要研究内容 |
| 第2章 弧焊逆变电源总体设计及控制系统硬件设计 |
| 2.1 系统总体设计方案 |
| 2.2 控制系统硬件电路设计 |
| 2.2.1 主控制器芯片选型及硬件资源分配 |
| 2.2.2 电流采样电路设计 |
| 2.2.3 一次逆变驱动电路设计 |
| 2.2.4 保护电路设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于数据驱动的大信号系统控制方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 弧焊逆变电源主电路大信号平均模型 |
| 3.3 弧焊逆变电源在大信号工作范围内的控制策略 |
| 3.3.1 基于历史数据预测的基本原理与方法 |
| 3.3.2 变极性弧焊逆变电源变结构控制策略 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 弧焊逆变电源控制系统软件设计 |
| 4.1 软件总体设计及开发环境简介 |
| 4.1.1 软件总体系统设计 |
| 4.1.2 软件开发环境简介 |
| 4.2 有限双极性ZVZCS PWM调制 |
| 4.3 变结构占空比调节方法 |
| 4.4 焊接电源其他任务设计 |
| 4.4.1 焊接电流波形调制及焊接过程控制 |
| 4.4.2 人机界面处理以及外部设备通信 |
| 4.5 焊接电源全局任务分配管理 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于S函数的弧焊逆变电源Simulink仿真设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 弧焊逆变电源主电路Simulink模型 |
| 5.2.1 主电路Simulink模型总体结构设计 |
| 5.2.2 一次/二次逆变桥PWM发生器模型设计 |
| 5.2.3 主电路模型调试 |
| 5.3 弧焊逆变电源数字化控制器Simulink模型 |
| 5.3.1 数字控制器采样电路模型设计 |
| 5.3.2 基于S-Function函数的数字化控制器设计 |
| 5.3.3 变结构数字化控制器模型测试 |
| 5.4 数字化弧焊逆变电源仿真 |
| 5.4.1 弧焊逆变电源的外特性仿真 |
| 5.4.2 弧焊逆变电源的动特性仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 系统调试与焊接试验 |
| 6.1 软件程序测试 |
| 6.2 负载箱焊接测试 |
| 6.3 焊接工艺实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）双相不锈钢双丝双脉冲高速焊技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 论文相关研究内容的国内外研究进展 |
| 1.2.1 双相不锈钢焊接工艺研究进展 |
| 1.2.2 双丝高速焊工艺设备研究进展 |
| 1.2.3 双丝高速焊智能控制及焊缝质量评定方法研究进展 |
| 1.3 论文研究内容与框架 |
| 第二章 双丝双脉冲MIG高速焊数字化电源系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双丝双脉冲MIG焊主电路拓扑结构分析 |
| 2.2.1 双丝焊接电源总体结构 |
| 2.2.2 主控板模块信号分析 |
| 2.2.3 关键电路拓扑分析 |
| 2.3 双丝电源控制系统软件分析 |
| 2.3.1 控制软件总体结构 |
| 2.3.2 功能模块子程序分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 双丝双脉冲MIG高速焊工艺智能控制算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双脉冲MIG焊电路仿真分析 |
| 3.2.1 主电路仿真模型 |
| 3.2.2 控制电路仿真模型 |
| 3.2.3 整机电路仿真 |
| 3.3 脉冲MIG焊电源遗传优化PID控制仿真分析 |
| 3.3.1 遗传优化PID控制模型 |
| 3.3.2 遗传优化PID仿真结果分析 |
| 3.4 模糊PID参数自整定控制仿真分析 |
| 3.4.1 模糊PID参数自整定控制仿真模型 |
| 3.4.2 模糊PID参数自整定控制器实现 |
| 3.4.3 模糊PID参数自整定仿真结果分析 |
| 3.5 双丝双脉冲MIG焊智能控制工艺验证试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 双丝双脉冲MIG高速焊焊缝质量评定方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于样本熵双丝高速焊电信号稳定性分析 |
| 4.2.1 电信号稳定性样本熵评定指标 |
| 4.2.2 双丝高速焊电信号样本熵评定试验 |
| 4.3 基于概率密度双丝高速焊稳定性分析 |
| 4.3.1 双丝高速焊稳定性概率密度评定指标 |
| 4.3.2 双丝高速焊概率密度评定试验 |
| 4.4 双丝高速焊焊缝质量模糊评定 |
| 4.4.1 双丝高速焊焊缝质量模糊评定模型 |
| 4.4.2 双丝高速焊模糊逻辑推理规则 |
| 4.4.3 双丝高速焊焊缝质量模糊评定结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 双丝高速焊工艺参数对焊缝组织性能影响分析 |
| 5.1 双丝双脉冲高速焊试验平台 |
| 5.2 焊接速度对焊接质量影响分析 |
| 5.2.1 试验材料与焊接参数 |
| 5.2.2 焊接速度试验与结果分析 |
| 5.3 低频调制频率影响分析 |
| 5.3.1 试验材料与焊接参数 |
| 5.3.2 不同低频调制频率条件下焊接试验与结果分析 |
| 5.4 电流波形调制方法对焊接质量影响对比分析 |
| 5.4.1 试验材料与焊接参数 |
| 5.4.2 试验结果与分析 |
| 5.5 工艺参数对异种不锈钢焊缝质量影响分析 |
| 5.5.1 试验材料与焊接参数 |
| 5.5.2 试验结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 双丝高速焊改进工艺对焊缝质量影响分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 提出附加保护气双丝双脉冲高速焊改进新工艺 |
| 6.3 有无附加保护气体双丝双脉冲高速焊焊缝质量对比 |
| 6.3.1 试验材料与焊接参数 |
| 6.3.2 试验结果与分析 |
| 6.4 附加保护气体流量对双丝双脉冲高速焊焊缝性能影响 |
| 6.4.1 试验材料与焊接参数 |
| 6.4.2 试验结果与分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）铝合金双脉冲MIG焊热输入控制及焊缝组织性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表与略缩词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 论文相关内容国内外研究进展 |
| 1.2.1 铝合金焊接技术研究现状 |
| 1.2.2 铝合金双脉冲MIG焊热输入控制 |
| 1.2.3 铝合金双脉冲MIG焊专家数据库及焊缝组织性能 |
| 1.3 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 双脉冲MIG焊电源仿真及智能控制研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双脉冲MIG焊电源Simulink仿真 |
| 2.2.1 铝合金数字化弧焊电源主电路建模 |
| 2.2.2 铝合金数字化弧焊电源控制电路建模 |
| 2.2.3 脉冲MIG焊电源整机模型与仿真结果分析 |
| 2.3 双脉冲MIG焊电源系统软硬件结构 |
| 2.3.1 模块化硬件电路 |
| 2.3.2 焊接工艺控制软件 |
| 2.4 脉冲电流模糊PID参数自整定控制仿真与验证 |
| 2.4.1 模糊PID参数自整定控制模型 |
| 2.4.2 模糊PID参数自整定控制仿真与工艺验证 |
| 2.5 电弧弧长电流电压双闭环控制仿真与验证 |
| 2.5.1 焊丝干伸长自调节作用模型 |
| 2.5.2 电弧弧长双闭环控制仿真与工艺验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 铝合金双脉冲MIG焊电流波形参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双脉冲MIG焊电流信号处理及波形调制对比分析 |
| 3.2.1 双脉冲MIG焊电信号小波处理 |
| 3.2.2 双脉冲MIG焊电流波形调制方法对比分析 |
| 3.3 强弱脉冲基值电流之差对双脉冲MIG焊接头性能影响 |
| 3.3.1 试验材料与焊接参数 |
| 3.3.2 不同基值电流之差对焊缝成形影响 |
| 3.3.3 不同基值电流之差对接头力学性能影响 |
| 3.4 强弱脉冲峰值电流之差对双脉冲MIG焊接头性能影响 |
| 3.4.1 试验材料与焊接参数 |
| 3.4.2 不同峰值电流之差对焊缝成形影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铝合金双脉冲MIG焊自学习专家数据库研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝合金双脉冲MIG焊专家数据库实现基础 |
| 4.2.1 单脉冲MIG焊一脉一滴及一脉多滴区间测定 |
| 4.2.2 铝合金单脉冲MIG焊专家数据库 |
| 4.3 定频模式下双脉冲MIG焊自学习专家数据库 |
| 4.3.1 双脉冲MIG焊电流定距标定 |
| 4.3.2 基于泰勒插值自学习数据库建立方法 |
| 4.3.3 双脉冲MIG焊专家数据库一元化参数存储 |
| 4.4 变频模式下双脉冲MIG焊自学习专家数据库 |
| 4.4.1 变频模式自学习数据库建立方法 |
| 4.4.2 双脉冲MIG焊变频验证试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 电流波形参数对堆焊热输入及焊缝组织性能影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电流波形参数对起收弧及不同板厚热输入影响 |
| 5.2.1 数字化起收弧热输入控制 |
| 5.2.2 双脉冲MIG焊中不同厚度铝合金热输入控制 |
| 5.3 基值电流对铝合金双脉冲MIG堆焊组织性能影响 |
| 5.3.1 焊接电信号与焊缝微观组织分析 |
| 5.3.2 基值电流对堆焊焊缝力学性能影响 |
| 5.4 强弱电流脉冲个数之比对铝合金双脉冲MIG堆焊组织性能影响 |
| 5.4.1 焊接电信号与焊缝微观组织分析 |
| 5.4.2 强弱电流脉冲个数之比对堆焊焊缝力学性能影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 低频频率对焊接接头热输入及焊缝组织性能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 双脉冲MIG焊低频频率对同种铝合金接头性能影响 |
| 6.2.1 同种铝合金焊低频频率参数设计 |
| 6.2.2 焊接电信号与焊缝微观组织分析 |
| 6.2.3 低频频率对同种铝合金接头力学性能及耐腐蚀性能影响 |
| 6.3 双脉冲MIG焊低频频率对铝钢异种接头性能影响 |
| 6.3.1 铝钢异种合金焊低频频率参数设计 |
| 6.3.2 低频频率对铝钢异种合金接头组织及力学性能影响 |
| 6.4 双脉冲MIG焊低频调制对铝合金多道焊成形影响 |
| 6.4.1 多道焊低频频率参数设计 |
| 6.4.2 低频频率对多道焊焊缝组织及力学性能影响 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）逆变弧焊电源的发展现状与发展趋势研究（论文提纲范文）
| 1 逆变弧焊电源的发展过程及特点 |
| 2 逆变弧焊电源的国内发展现状 |
| 3 逆变弧焊电源的国外发展现状 |
| 4 逆变弧焊电源发展趋势 |
| 5 结语 |
（7）铝合金双脉冲MIG焊电源系统及焊接热输入控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表与略缩词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 论文研究内容的国内外研究进展 |
| 1.2.1 铝合金双脉冲MIG焊技术概述 |
| 1.2.2 双脉冲电流调制与焊接过程热输入控制 |
| 1.2.3 双脉冲焊接智能控制与焊缝质量评定 |
| 1.3 论文研究主要内容与章节安排 |
| 第二章 双脉冲MIG焊数字化电源硬件系统研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 双脉冲MIG焊主电路设计与分析 |
| 2.2.1 双脉冲MIG焊电源整机系统框架设计 |
| 2.2.2 主电路有限双极性控制模式分析 |
| 2.3 双脉冲焊电流控制系统电路设计与分析 |
| 2.3.1 双脉冲焊电源DSP数字化控制模式 |
| 2.3.2 数字PID控制参数优化 |
| 2.3.3 关键控制电路设计分析 |
| 2.4 双脉冲数字化焊接电源Wi Fi联网通讯 |
| 2.4.1 WiFi通讯协议与硬件模块 |
| 2.4.2 数字化焊机WiFi组网与人机界面 |
| 2.4.3 上位机监控软件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铝合金双脉冲焊电路仿真及一脉一滴电流控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双脉冲MIG焊电路仿真分析 |
| 3.2.1 主电路仿真模型 |
| 3.2.2 控制电路仿真模型 |
| 3.2.3 整体电路仿真验证 |
| 3.3 铝合金双脉冲MIG焊电源特性及一脉一滴电流控制 |
| 3.3.1 铝合金双脉冲MIG焊电源特性 |
| 3.3.2 热脉冲起弧与数字式收弧电流控制 |
| 3.3.3 铝合金双脉冲焊一脉一滴电流控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 双脉冲焊自适应神经网络前馈控制及专家数据库 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 双脉冲MIG焊过程与电流波形控制 |
| 4.2.1 双脉冲MIG焊工艺控制软件 |
| 4.2.2 双脉冲MIG焊电流波形控制 |
| 4.3 双脉冲MIG焊电流自适应神经网络前馈控制 |
| 4.3.1 前馈控制与人工神经网络控制 |
| 4.3.2 自适应神经网络前馈控制系统 |
| 4.4 建立双脉冲MIG焊专家数据库 |
| 4.4.1 双脉冲焊工艺一元化参数调节专家数据库 |
| 4.4.2 基于局部牛顿插值法和大步距标定的专家数据库 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 铝合金双脉冲焊接热输入影响因素及稳定性评定 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双脉冲MIG焊变频模式工艺试验 |
| 5.2.1 变频参数设计与结果分析 |
| 5.2.2 低频调制频率优化实验与结果分析 |
| 5.3 不同调制方法的双脉冲MIG焊稳定性对比分析 |
| 5.4 铝合金双脉冲MIG焊低热输入工艺试验 |
| 5.5 双脉冲MIG焊焊缝质量的电流样本熵定量分析 |
| 5.5.1 电流样本熵评定系统 |
| 5.5.2 评定结果与分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 双脉冲MIG焊热输入对铝合金焊缝接头性能影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 矩形波调制双脉冲MIG焊热输入对铝合金焊缝质量影响 |
| 6.2.1 铝合金双脉冲MIG焊热输入参数设计 |
| 6.2.2 铝合金双脉冲MIG焊电流波形与焊缝形貌分析 |
| 6.3 梯形波调制双脉冲MIG焊热输入对铝合金焊缝质量影响 |
| 6.3.1 焊接电流与接头形貌分析 |
| 6.3.2 焊接接头机械性能分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）基于DSP软开关模糊自适应弧焊电源的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 逆变式弧焊电源的特点 |
| 1.3 国内外逆变弧焊电源的发展与研究现状 |
| 1.4 相关技术的发展现状 |
| 1.4.1 软开关技术分析 |
| 1.4.2 DSP技术及其实现方法 |
| 1.4.3 智能控制理论在弧焊电源中的应用 |
| 1.5 本课题的研究内容 |
| 第二章 逆变弧焊电源主电路设计 |
| 2.1 基本全桥变换器 |
| 2.2 逆变主回路软开关设计与实现 |
| 2.3 主电路关键器件参数的计算 |
| 2.3.1 IGBT选型 |
| 2.3.2 高频变压器设计 |
| 2.3.3 可饱和电感的计算 |
| 2.3.4 阻断电容C_x的选取 |
| 2.3.5 输入滤波电容的选取 |
| 2.3.6 超前桥臂电容的设计 |
| 2.3.7 输出整流电路的设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 弧焊电源电压模糊PI自校正控制方法 |
| 3.1 逆变弧焊电源的特性介绍 |
| 3.1.1 逆变弧焊电源自然输出特性 |
| 3.1.2 弧焊电源的外特性 |
| 3.1.3 弧焊电源的动特性 |
| 3.2 模糊自适应PI控制原理 |
| 3.2.1 模糊控制原理 |
| 3.2.2 模糊自适应PI控制原理 |
| 3.3 电压模糊PI自校正控制器设计 |
| 3.3.1 电压采样值模糊化 |
| 3.3.2 电压控制模糊规则 |
| 3.3.3 反模糊化 |
| 3.3.4 电压模糊PI自校正控制表 |
| 3.4 系统仿真研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 DSP控制系统硬件设计 |
| 4.1 控制系统结构 |
| 4.2 DSP选型 |
| 4.2.1 控制芯片的选择 |
| 4.2.2 TMS320F28335介绍 |
| 4.3 供电电源设计 |
| 4.4 电压电流调理电路设计 |
| 4.5 IGBT驱动电路设计 |
| 4.6 保护电路设计 |
| 4.7 人机交互电路设计 |
| 4.7.1 键盘电路 |
| 4.7.2 液晶显示电路 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 DSP控制系统软件设计 |
| 5.1 控制系统软件设计概述 |
| 5.1.1 主程序的设计 |
| 5.1.2 中断服务子程序设计 |
| 5.2 人机交互子程序 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 实验测试 |
| 第七章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）软开关型IGBT逆变弧焊电源的仿真研究（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 |
| 1.2 逆变弧焊电源的国内外研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国外发展现状 |
| 1.2.2 国内发展现状 |
| 1.2.3 发展趋势 |
| 1.3 逆变弧焊电源目前主要存在的问题 |
| 1.4 软开关技术 |
| 1.5 软开关技术在逆变弧焊电源中的应用 |
| 1.5.1 软开关型逆变主电路的基本形式 |
| 1.5.2 移相控制的软开关逆变器 |
| 1.6 课题研究的主要内容 |
| 第二章 逆变弧焊电源主电路的设计 |
| 2.1 逆变弧焊电源的基本原理 |
| 2.2 主电路设计 |
| 2.2.1 输入电路的选取 |
| 2.2.2 软开关逆变电路的选取 |
| 2.2.3 输出电路的选取 |
| 2.3 电路参数的选择 |
| 2.3.1 中频变压器变比与占空比的确定 |
| 2.3.2 输入整流电路的设计与计算 |
| 2.3.3 逆变电路的设计与计算 |
| 2.3.4 输出整流电路的设计与计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 逆变弧焊电源控制系统硬件设计 |
| 3.1 控制系统的组成 |
| 3.2 DSP最小应用系统 |
| 3.3 电流电压采样反馈电路 |
| 3.3.1 电流采样电路 |
| 3.3.2 电压采样电路 |
| 3.4 驱动电路 |
| 3.5 焊接参数预置与显示电路 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 逆变弧焊电源控制系统软件设计 |
| 4.1 控制系统的软件流程 |
| 4.1.1 主程序 |
| 4.1.2 中断程序 |
| 4.1.3 模糊控制程序 |
| 4.2 移相PWM波形的生产 |
| 4.2.1 移相脉冲生成原理 |
| 4.2.2 移相PWM波形程序 |
| 4.3 外特性获得原理 |
| 4.3.1 恒压外特性和恒流外特性 |
| 4.3.2 缓降外特性 |
| 4.3.3 恒流带外拖外特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 逆变弧焊电源电气特性的MATLAB仿真 |
| 5.1 MATLAB简介 |
| 5.2 主电路的建模及仿真 |
| 5.2.1 移相PWM控制模型 |
| 5.2.2 功率负载模型 |
| 5.2.3 主电路模型 |
| 5.2.4 主电路的仿真 |
| 5.3 控制系统的建模及仿真 |
| 5.3.1 电流电压采样模型的建立及仿真 |
| 5.3.2 恒压外特性的建模及仿真 |
| 5.3.3 恒流外特性的建模及仿真 |
| 5.3.4 恒流带外拖外特性建模及仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
（10）软开关脉冲GMAW焊接电源及弧长稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 弧焊逆变电源研究进展 |
| 1.1.1 弧焊逆变电源主电路拓扑结构 |
| 1.1.2 弧焊逆变电源控制技术研究 |
| 1.1.3 弧焊逆变电源解析建模与理论分析 |
| 1.2 脉冲弧焊电源架构平台进展 |
| 1.3 脉冲弧焊系统的仿真 |
| 1.4 脉冲电弧弧长控制研究进展 |
| 1.5 本论文的研究背景及意义 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 软开关弧焊逆变电源建模及动静特性研究 |
| 2.1 弧焊逆变器的小信号模型 |
| 2.2 BUCK 变换器的电流峰值控制特性分析 |
| 2.2.1 BUCK 变换器电流峰值控制的稳定性 |
| 2.2.2 基于斜坡补偿的电流峰值控制模式稳定性分析 |
| 2.2.3 电流峰值控制模式的精确模型 |
| 2.3 BUCK 电路模型的动特性分析 |
| 2.3.1 峰值电流控制弧焊电源模型分析 |
| 2.3.2 斜坡补偿设计 |
| 2.3.3 峰值电流反馈电源的特性 |
| 2.4 软开关弧焊电源外特性形成机理分析 |
| 2.5 基于变负载特性的弧焊逆变电源设计 |
| 2.5.1 电弧负载特性 |
| 2.5.2 基于峰值电流反馈的弧焊电源分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 脉冲 GMAW 焊电源平台研制 |
| 3.1 脉冲 GMAW 焊接系统总体结构 |
| 3.2 数字控制脉冲 GMAW 焊硬件平台设计 |
| 3.2.1 主控制部分设计 |
| 3.2.2 芯片选型 |
| 3.2.3 检测调理电路设计 |
| 3.2.4 PWM 驱动模块 |
| 3.2.5 人机界面部分设计 |
| 3.3 系统软件设计 |
| 3.4 系统通信协议及实现策略 |
| 3.5 软开关脉冲逆变电源电路波形测试 |
| 3.6 电源参数测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于实时能量模型的脉冲 GMAW 焊系统仿真 |
| 4.1 GMAW 焊过程建模的理论基础及意义 |
| 4.1.1 电弧焊模型理论 |
| 4.1.2 熔化极气体保护焊熔滴过渡过程 |
| 4.1.3 脉冲电弧控制熔滴过渡 |
| 4.2 GMAW 焊电弧模型 |
| 4.2.1 GMAW 焊电弧自身调节模型 |
| 4.2.2 焊丝干伸长压降模型 |
| 4.3 弧长动态模型仿真 |
| 4.4 电弧系统等效建模 |
| 4.5 基于主动调节的脉冲 GMAW 焊模型仿真 |
| 4.5.1 基于 S 函数的脉冲调制及脉冲波形产生方式原理 |
| 4.5.2 阶跃干扰下弧长调节过程 |
| 4.6 基于实时能量的焊丝熔化速度模型一致性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 脉冲 GMAW 焊弧长稳定性分析及控制策略 |
| 5.1 等速送丝 GMAW 焊系统电弧模型分析 |
| 5.2 脉冲 GMAW 焊特征参数选择 |
| 5.3 脉冲 GMAW 焊弧长控制模式选择 |
| 5.4 脉冲 GMAW 焊 I/I 控制模式等效模型 |
| 5.5 GMAW 焊等熔化速度曲线 |
| 5.6 脉冲 GMAW 焊电弧稳定分析 |
| 5.7 弧焊系统控制策略 |
| 5.8 模糊控制器的设计 |
| 5.9 脉冲 GMAW 焊工艺试验 |
| 5.9.1 工艺实验平台的构建 |
| 5.9.2 脉冲 GMAW 焊起弧性能分析 |
| 5.9.3 脉冲 GMAW 焊收弧性能分析 |
| 5.9.4 一脉一滴焊试验 |
| 5.9.5 基于脉冲周期平均值外特性的弧长稳定性控制试验 |
| 5.10 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、模糊控制逆变弧焊电源（论文参考文献）
- [1]SiC MOSFET对逆变弧焊电源电气特性影响的建模仿真研究[D]. 王宁. 太原科技大学, 2021
- [2]铝合金双脉冲焊电流波形调制技术及在增材制造中应用[D]. 张俊红. 华南理工大学, 2020
- [3]VPPA焊接电源数字化控制策略的研究[D]. 余旭. 北京工业大学, 2019(03)
- [4]双相不锈钢双丝双脉冲高速焊技术研究[D]. 胡昱. 华南理工大学, 2019
- [5]铝合金双脉冲MIG焊热输入控制及焊缝组织性能研究[D]. 金礼. 华南理工大学, 2019
- [6]逆变弧焊电源的发展现状与发展趋势研究[J]. 杨文忠. 河南科技, 2018(31)
- [7]铝合金双脉冲MIG焊电源系统及焊接热输入控制研究[D]. 徐敏. 华南理工大学, 2018
- [8]基于DSP软开关模糊自适应弧焊电源的研究[D]. 王传辉. 青岛大学, 2017(02)
- [9]软开关型IGBT逆变弧焊电源的仿真研究[D]. 岳慧. 太原科技大学, 2015(08)
- [10]软开关脉冲GMAW焊接电源及弧长稳定性研究[D]. 王瑞超. 华南理工大学, 2012(11)