一、1000A IGBT逆变埋弧自动焊机及其控制系统的研究（论文文献综述）
钟磊[1]（2020）在《基于DSP的晶体管式精密电阻点焊电源研究》文中指出电阻点焊作为一种重要的焊接方法,广泛应用于航空航天、汽车、五金、电子及医疗器械等多个领域。近年来,随着器件、设备的小型化,微型零件的电阻点焊的应用越来越多。微型零件焊接中,焊件热惯性小,温度易随电流瞬时值波动;焊件尺寸小,结合面与外表面温差小,在贴合面上难以形成集中加热的效果;其焊接质量易受焊件镀层、氧化层、表面粗糙度等焊件表面状况的影响。因此微型零件焊接需要精确控制焊接电流、焊接时间以及电极形状、电极压力等因素。因此研究焊接参数调节精密、动态响应速度快且控制模式多样化的电阻点焊电源,对提高微型零件的焊点质量有重要意义。本课题针对微型件电阻点焊的特点,设计了一款4k A单极性晶体管式电阻点焊电源。电源包括恒流、恒压、恒功率及分阶段复合的多种控制模式,同时设计三段放电波形以满足不同焊接工艺需求。此外,在4k A单极性电源的基础上进一步设计了2k A变极性晶体管式电源,可以避免单面双点焊中由极性效应造成的正负焊点不均的问题,进一步提升了电源的工艺适应性。4k A单极性电源主电路采用Buck降压斩波电路,2k A变极性电源主电路采用H桥逆变电路,本文计算了主电路的关键参数并进行元器件选型。控制系统以Microchip公司的PIC32MK1024MCF064芯片为核心,设计了相关控制电路,基于C语言编程设计了电源的控制软件。在电源主电路、控制电路和控制软件设计的基础上,制作了主电路和控制电路PCB板,完成样机装配并搭建试验平台,对电源控制效果进行了测试。试验结果表明,电源能够实现稳定的恒流、恒压、恒功率和两种复合控制,所研制的4k A单极性晶体管式电阻点焊电源电流上升速度快、纹波小,参数控制精确,可以实现对微型件的高品质焊接。设计的恒压恒流复合控制模式可以自动适应焊件表面状况,根据焊件表面状况自动调节输出功率大小,减少接触电阻变化对微型件点焊质量的影响,避免焊接飞溅;恒脉宽恒流复合控制模式提供了一种击穿微型件表面致密镀层的方法,实现高致密镀层焊件的可靠焊接。此外,所研制的2k A变极性电源具有脉宽控制模式,其电流上升速度快、纹波小,焊接参数设置灵活、精确,进一步提升了电源用于单面双点焊的工艺适应性。
薛宏强[2]（2020）在《基于嵌入式技术的中频焊机控制系统设计与实现》文中研究说明随着科技的进步和社会的发展,中频焊接技术已经成为焊接工业领域最常用的手段。相比传统的工频焊接,中频逆变直流点焊具有控制精度高、感抗小、输出电流稳定、焊接飞溅少、焊接变压器质量轻等优点。同时,在当前数字信息技术和网络技术飞速发展的时代,嵌入式系统技术已经在科研、工程实践、军事应用以及人们的日常生活中得到了广泛应用,选用嵌入式系统来作为中频焊机的核心控制器,能够更加方便的实现焊接过程的控制。为此,本文设计了基于嵌入式技术的中频焊机控制系统。本文基于中频焊机控制系统的研发项目上完成,选用STM32F107VCT6单片机为主控芯片,μC/OS-III实时操作系统来实现焊接过程中各任务的执行和调度。本文首先对焊机工作原理、焊机控制系统硬件设计框架以及系统软件的设计框架进行了详细说明。软件上,通过μC/OS-III实时操作系统,对焊接过程中的各功能进行了多任务模块化的设计。简单阐述了包括开关状态检测任务、焊接调整任务、气阀调整任务、故障诊断任务、焊接过程任务等功能的设计流程。在控制算法上,采用了PID控制算法来实现焊接过程中占空比输出的调节,综合PID控制系统模拟仿真以及实际焊接测试,确定了最优的控制参数。在人机交互模块的设计上,采用了迪文显示屏来实现人机通信,对迪文显示屏的开发进行了进一步阐述。最终,完成了整个焊机控制系统的设计。本文最后对设计的中频焊机控制系统进行的现场焊接调试与试验效果做了进一步说明,整个焊接过程执行流畅,焊接效果良好,硬件电路设计可靠,点焊系统运行稳定,整体上基本达到了设计的要求。本文设计的中频焊机控制系统成本低廉,功能可扩展性强,具有很强的商业应用价值,符合目前焊机控制行业的发展方向,具有广阔的市场前景。
陈龙[3]（2018）在《双金属带锯条精密焊接电源及实验研究》文中研究指明传统高速钢带锯条的生产流程是将弹簧钢带与高速钢丝通过激光焊或电子束焊的方式制成复合钢带,再通过铣齿工艺,将高速钢丝前端铣成齿尖形状,最后经过分齿、热处理及喷砂工艺最终成型。此加工生产方式存在加工效率低、生产周期长,对铣齿设备、铣刀工具投资巨大,增加了整体生产成本。因此,本课题提出将独立焊接磨齿的硬质合金带锯条生产模式应用于高速钢带锯条的生产上,即将精密电阻焊接技术应用在高速钢带锯条的生产中,该方法在保证焊接质量的同时提高了带锯条生产效率,缩短了生产周期。独立焊接磨齿生产模式是将高硬度的合金颗粒逐个焊接至弹簧钢带齿托上,经过回火等热处理工艺后通过磨齿的方法得到齿形,最后通过分齿工艺制备成型的双金属带锯条方法。此方法异于传统带锯条生产工艺,将传统制造工序有所缩减,使得带锯条生产效率得到大大提高,且避免了专用铣刀、铣床等资产的投入。本课题针对双金属带锯条焊接要求,研制一台精密焊接电源。传统的电阻焊接电源很难满足双金属带锯条焊接工艺对输出精度和响应速度的要求。因此,需要设计输出功率更大,控制精度更高、能实现实时反馈的精密电阻焊接电源。该电源设计输出最大电流可达5000A,输出频率10k Hz。本文将对精密焊接电源主电路进行设计,并对主电路各个组成部分进行分析计算,对关键元器件进行选型。最后对精密焊接电源控制系统进行设计,对其硬件电路搭建测试,对其软件部分编程调试。完成主电路和控制系统设计后,再对该精密焊接电源整机进行安装与调试。在其调试过程中,对其显示结果进行分析,最终实现电源闭环控制,输出精准可调,且稳定性好。为了验证该精密焊接电源的可靠性,设计双金属带锯条精密焊接装置,对直径2.3mm的高速钢粒子进行锯条焊接工艺实验,分析焊接过程中焊接电流、焊接时间以及焊接压力三个因素对双金属带锯条焊接质量的影响。另外,试验表明,此焊接电源不仅能够满足高速钢带锯条的生产,同样也适用于硬质合金等其他异种金属带锯条的制造。结果显示该电源输出稳定,动态响应快,获得焊接质量较好。
张玉才[4]（2017）在《数字化逆变电阻焊机研究与设计》文中研究指明随着人们对电阻焊机焊接控制精度和焊接质量的要求不断提高,以及计算机控制技术和大功率开关器件IGBT等电力电子器件的不断应用及发展,数字化逆变电阻焊机依靠其三相负载平衡、动态响应快、焊接质量高、易于控制、输出效率高等优点,受到国内外的广泛关注。本文对数字化逆变电阻焊机的工作过程、控制方式等进行深入分析,研究并设计出新型数字化逆变电阻焊机样机。首先,本文对数字化逆变电阻焊机工作原理、影响焊接因素进行分析,并对所设计样机主电路的拓扑结构和焊接工作模式进行详细的介绍。通过Matlab中Simulink工具箱建立拓扑结构模型,对数字化逆变电阻焊机的恒电压、恒电流和恒功率三种焊接模式进行仿真分析。其次,对所设计样机主电路工作过程和硬件设计过程、控制电路的信号检测和焊接控制过程进行介绍。数字化逆变电阻焊机完成能量传输过程的主电路,主要包括抗干扰及输入电压保护、三相输入整流滤波、浪涌电流抑制、全桥逆变（H桥）、IGBT缓冲保护、变压器电压电流变换以及次级整流电路等。文章详细分析了主电路中各部分电路的工作原理和工作过程,并通过对各部分功率电路中的电流、电压参数的计算,选择出参数合适的功率器件型号以及选择最佳的IGBT缓冲保护电路。作为数字化逆变电阻焊机的核心,控制电路主要实现对焊机整个工作系统的控制和电流电压信号检测。本文对控制系统各部分电路的功能进行详细介绍,根据其功能模块完成相应的电路设计,包括单片机最小系统及外围电路设计、人机交互界面设计、整流输出电流和焊接电流的检测电路设计、过电流故障保护电路设计、PWM信号互锁电路以及IGBT驱动电路设计等,并根据数字化逆变电阻焊机的恒电压、恒电流和恒功率三种工作模式的分析完成软件实现流程图的设计。最后,本文对所设计样机各部分功能电路分别测试,根据测试结果和输出波形做相应调试。并对测试过程中出现的问题进行分析,做出相关的电路改进和算法的改善,然后对所设计样机组装并进行稳定性和可靠性测试,实验结果基本符合系统设计要求。本文最后对文章内容总结,并在此基础上提出论文的不足之处和改进措施。
何东炜[5]（2015）在《基于ARM的双丝高效埋弧焊协同控制系统的研究》文中研究说明与单丝埋弧焊相比,双丝埋弧焊具有两个电弧,输入的总热量增加,能显着提高焊接效率,且在高速焊时能有效避免咬边、驼峰等缺陷。目前,普通双丝埋弧焊的两台电源同时起弧和收弧,起弧和收弧两处只有单丝效果,焊缝宽度较窄,焊接强度难以符合要求,浪费母材;收弧过程中的大电流作用会导致焊缝的尾部形成很大的弧坑,熔化的焊丝不足以填满弧坑,焊缝尾部下塌。另外,后置焊丝采用的交流电源在高速焊接时容易起弧失败或断弧,影响焊接效果。本文提出了通过协同控制系统解决以上问题的方案。焊接启动时,启动行走小车,前置焊丝起弧,当后置焊丝到达前置焊丝起弧的位置时,后置焊丝起弧;焊接结束时,先停止前置焊丝输出,后置焊丝到达前置焊丝收弧的位置时,停止行走小车,逐渐减少后置焊丝的电流和送丝电压。协同控制双丝埋弧焊系统具有完整的双丝焊焊接效果,收弧过程中的弧坑问题也得到明显改善。母材被前置焊丝预热后,后置焊丝起弧和维弧需要的能量减少,使双丝焊焊接更稳定,焊接效果更好。本文以基于ARM Cortex?-M4内核的微处理器TM4C123GHPGE作为主控芯片,开发了双丝高效埋弧焊协同控制系统,设计了相关的硬件电路和软件。硬件电路包括最小系统、带隔离的数模转换电路、AD采样电路、CAN总线通信接口电路、送丝电路、行走小车速度控制电路等。软件包括主程序,参数预置、焊接启动、焊接过程控制、焊接停止、AD采样、CAN通信等子程序。同时,设计了基于ARM和触摸屏的人机交互系统,实现了人机交互系统的数字化和可视化。最后,基于协同控系统搭建了实验平台,进行了单丝直流埋弧焊实验、单丝交流埋弧焊实验、普通双丝埋弧焊实验和协同控制双丝埋弧焊实验。实验结果表明,协同控制双丝焊系统工作可靠稳定,焊接质量好,焊接效率高,焊接过程、起弧和收弧的协同控制效果良好,实现了双丝埋弧焊的协同控制。
余小榕[6]（2014）在《多功能逆变焊机数字化控制系统研究》文中认为电力电子技术和控制技术的发展给数字化弧焊电源带来了广阔的发展前景。数字化弧焊电源具有控制精度高,稳定性好,效率高等特点；具有更好的工艺稳定性和更好的工艺效果；具有良好的通讯接口,可以与PC机通讯,植入焊接专家系统实现智能化控制,可以方便地实现焊接过程的监控。数字技术极大地推动了焊接电源性能的提高和功能的拓展,数字化弧焊电源已经从简单的焊接电弧功率供给单元向多功能复合的智能型焊接设备发展。本文以Microchip公司16位系列的dsPIC30F4011数字信号控制器为控制核心,设计多功能逆变焊机数字化控制系统,实现手工电弧焊恒斜率下降和恒流带外拖外特性输出,实现直流TIG焊和脉冲TIG焊控制。本文首先分析了弧焊电源的工作原理,介绍了软开关型全桥逆变式主电路及其工作原理。对数字信号控制器dsPIC30F4011进行合理的资源分配,设计控制系统硬件电路。硬件电路主要包括采样电路、保护电路、D/A转换电路、PWM发生电路、驱动电路、参数显示电路等。设计的人机交互系统便于用户植入焊接参数,并能直观地以数字式显示焊接过程参数。在控制系统硬件的基础上,设计控制系统软件。设计主程序流程图,根据焊接方式标志位进入不同的焊接控制子程序。通过软件编程,实现不同的焊接时序控制,在同一硬件系统实现多种焊接功能。根据TIG焊的工艺时序,设计TIG焊提前送气、引弧、电流上升、脉冲控制、电流衰减、滞后送气等焊接控制程序。程序采用模块化设计,软件编写A/D转换子程序、D/A转换子程序、参数设置、显示程序等。控制系统采用PI控制。根据不同的焊接方式,采取不同的运算处理实现不同的外特性输出。为了提高控制系统的抗干扰能力保证焊机的可靠工作,采取了不同的硬软件抗干扰措施。在熟悉MPLAB IDE软件开发平台基础上,编写和调试软件。对数字化控制系统进行试验。实验表明,操作面板简单、直观,操作方便。测试DAC的输出和IGBT驱动信号,均能达到预期的效果。测试焊机输出的空载电压,空载电压能满足弧焊电源对引弧的要求。利用高压探头IGBT两端的电压,利用互感器检测主电路变压器原边电流,结果表明主电路能实现软开关。用铸铁电阻作为假负载,测试手工电弧焊的两种外特性曲线。在TIG焊方式下,检测高频引弧的成功率,通过霍尔电流传感器检测脉冲TIG焊的输出波形。试验表明设计的数字化控制系统能够实现预期的效果。
郭民[7]（2013）在《数字化埋弧焊逆变电源控制系统研究与设计》文中研究表明焊接技术为工业领域的重要支柱技术之一,随着现代化工业的发展对焊接电源提出了更高的要求,数字化弧焊逆变电源相较于传统模拟焊接电源具有控制精度高、稳定性好、控制灵活的优点,是焊接电源未来的发展趋势。埋弧焊是一种应用广泛的焊接工艺,能够实现自动化焊接,具有焊接效率高,劳动条件好的优点。国内埋弧焊电源产品仍以模拟控制为主,相较与国外数字化埋弧焊逆变电源仍有较大差距,高端埋弧焊接电源市场仍被国外公司占有,因此对数字化埋弧焊逆变电源控制系统展开研究与设计,具有重要理论与应用意义。本文分析了弧焊逆变电源变压器原边峰值电流反馈与副边电流反馈的特点,讨论了弧焊逆变电源采用不同反馈模式时的优缺点,设计了数字化双闭环峰值电流模式DPWM控制方案,该方案能够防止焊接过程中主变压器发生偏磁,并且系统动态响应快,电流输出精确,兼具峰值电流反馈与副边电流反馈的优点。针对埋弧焊接工艺对电弧的要求,分析了焊接电弧特性,设计了焊接弧长实时调节策略,采用PID控制器进行送丝电机PWM驱动脉宽的调节,完成电弧弧长的控制。确立了以焊接电流、焊接电压、行车速度为控制对象的闭环控制策略,实现埋弧焊接过程中电弧的稳定控制。依据数字化埋弧焊逆变电源系统的硬件需求,硬件系统主控单元采用FPGA为核心,并嵌入32位Nios Ⅱ处理器。本文设计了由D/A转换器、斜坡补偿、比较器与原边峰值电流采集组成的数字化双闭环峰值电流模式控制方案的硬件电路,并根据焊接电压与行车速度的控制要求,设计了送丝电机与行车电机的驱动硬件电路。以A/D转换器为核心设计了焊接电流、焊接电压及行车电机电枢电压信号的采样电路。此外设计了主控系统的通信电路,焊接参数可通过人机接口进行读写。在硬件平台基础上进行软件设计时,将系统控制策略进行模块化划分,使用VHDL硬件描述语言编写焊接过程中算法及数据处理模块,包括数字化双闭环峰值电流控制模块、数据采样滤波模块、DPWM驱动模块等；嵌入Nios Ⅱ软核内程序使用C语言编写,主要完成FPGA与外部人机接口的数据通信与焊接时序控制。FPGA功能模块与Nios Ⅱ软核之间大量的数据交互,采用构建DPRAM的方法实现。本文对数字化埋弧焊逆变电源控制系统中双闭环峰值电流模式的电流控制方案进行了仿真,验证方案的稳定性与灵活性,为进一步研究指明了方向。对设计的埋弧焊接电源各个模块部分进行测试,在确保稳定工作后,进行了焊接实验,实验结果表明,本文设计的数字化埋弧焊逆变电源控制系统能够高效完成焊接电源的控制,确保焊接电弧的稳定,满足埋弧焊接的工艺要求。
王海全[8]（2012）在《基于混合信号FPGA的全数字化埋弧焊逆变电源控制系统设计》文中研究指明焊接技术作为工业领域的重要技术,随着国家现代工业的飞速发展,呈现了全新的面貌。埋弧焊是目前应用最广泛的焊接工艺之一,具有焊接效率高,工作环境较好,易于实现自动化焊接等特点,具备广阔的发展前景。目前国内埋弧焊电源产品大多属于模拟电源,少数数字化电源产品也未能实现全部数字化,焊接效果不理想,而高档的埋弧焊电源市场基本上被国外全数字化逆变电源占据。目前国内焊接理论的研究并不落后于世界先进水平,但是需要高档的全数字化逆变焊接电源去实现,因此针对全数字化埋弧焊逆变电源控制系统进行研究与设计,具备重要的研究价值与广阔的应用前景。本文首先深入研究了目前国内外埋弧焊电源的研究现状,对埋弧焊电源进行了简单介绍,然后对埋弧焊电源焊接过程进行了理论分析,针对埋弧焊逆变电源焊接过程进行了深入研究,根据埋弧焊电弧特征、焊滴过渡、焊接工艺流程等建立全数字化的控制模型,提取了焊接过程中电弧电压、焊接电流作为控制策略的主要控制对象,进行了焊接流程的状态分析。在对控制模型进行详细需求分析的基础上,借鉴了国内外现有的全数字化控制方案的基础上,确定了以混合信号FPGA为核心控制器的单芯片解决方案,通过焊接电压、焊接电流、行车速度三个闭环的控制策略以维持埋弧焊焊接过程稳定,核心控制器控制算法采用模糊PID实现的整体控制方案。本文在确立完成控制方案后,对现有控制模型进行了硬件需求分析,结合现场操作实际情况,确立了“控制箱+主控板”的硬件方案。主控板以混合信号FPGA作为主控芯片,外围构建逆变驱动电路、行车电机驱动、送丝电机驱动等电机驱动电路驱动各类电机,设计了针对不同信号的采样调理电路,对焊接电流、焊接电压、行车电机速度等信号进行实时采样反馈给控制系统,设计了控制箱的人机接口电路及与主控板的通信电路,构建了完善的整个数字化的埋弧焊逆变电源主控平台,并采取了相应的硬件抗干扰措施。本文在所确立的硬件平台基础上进行了控制策略、焊接流程、数字化的人机接口、通信接口的软件实现。在混合信号FPGA的ARM Cortex内核内实现了焊接流程的时序化管理、与模拟模块的通信以实现模拟信号采样,将采样数据转发给FPGA的功能。在FPGA部分利用verilog语言编写了电流、电压、行车速度三闭环控制器,进行了焊接电流模糊PID的控制器设计,实现了高速数字PWM的输出,在控制箱内部编写了数字化的人机接口、通信接口,进行了主控板与控制箱之间通信协议的软件实现。在进行完初步设计后,本文对所设计的全数字化埋弧焊逆变电源进行了焊接试验性能测试,通过静态负载试验及实际焊接试验表明所设计的埋弧焊逆变电源操作简单,焊接过程稳定,焊缝质量较高。最后本文对所设计的全数字化埋弧焊逆变电源控制系统工作进行了总结,指出了本文设计的不足之处,提出了下一步的改进措施并对全数字化埋弧焊逆变电源的发展进行了展望。
高志国[9]（2012）在《复合热源螺柱焊机器人系统工作站的设计与研制》文中指出本文在对机器人技术与螺柱焊技术的研究前提下,提出了将机器人技术与螺柱焊技术进行有机地整合的新技术,即建立复合热源螺柱焊机器人系统工作站。本文即是对该机器人系统工作站的设计与研制。在对螺柱焊工艺及工程需要分析的前提下,设计了螺柱焊接机器人的机头系统装置、自动送料系统装置、自动螺柱夹套装卸装置及其机器人系统的电气控制系统等,并对系统做出了测试和自动化焊接试验。机头系统装置的设计。对感应加热电源系统、机头机械装置,自动螺柱焊枪、电磁屏蔽及绝缘装置等单元的设计研究之下,研制安装并调试了机头系统装置。自动送料系统装置的设计。对该系统的传动装置、驱动装置、螺柱固定装置、自动螺柱装夹装置等单元的设计与研究前提下,研制安装并调试了自动送料系统装置。自动螺柱夹套装卸装置的设计。对该系统的传动装置、驱动装置、定位装置进行了前期的设计与讨论,通过理论分析验证并最终设计完成了自动螺柱夹套装卸装置。通过对复合热源螺柱焊机器人系统工作站的各组成单元的工作原理进行研究的前提下,设计并研制了系统的电气控制系统,该系统通过机器人控制柜NX100作为控制中心,有效地将控制系统集成于该节点上,使得控制线路的空间布局更为合理化。有效地设计安装并调试了机器人系统工作站的电气控制系统。经过试验与测试,确定了焊机的工艺参数,试验了系统的运动控制、位置控制及电气控制功能,使得系统具有响应快、位置控制与重复精度控制的控制进度高以及良好的稳态和动态性能,具有良好的社会与经济效用。
马拥军[10]（2010）在《逆变埋弧焊控制系统的研究》文中认为当今焊接技术正朝着自动化和智能化的方向发展,作为最早应用的焊接工艺之一埋弧焊在现代工业中应用非常广泛。在埋弧焊的焊接过程中,弧长的稳定对焊接的效果有很大影响,而焊机电流源的稳定性和送丝速度调节是影响弧长稳定的重要因素。针对焊机电源和送丝速度对弧长稳定的影响展开研究,对保证埋弧焊的焊接质量有重要意义。在对埋弧焊系统电气原理分析的基础上分别建立了埋弧焊的电弧模型和焊丝熔化率模型,以及埋弧焊电源的数学模型。利用模型参考自适应控制算法通过调节给定电压和送丝速度保证了埋弧焊电源的恒流特性和弧长的稳定性。其中模型参考自适应控制律的设计中采用了超稳定性理论的设计方法对系统进行分析,并在此基础上解决了埋弧焊在模型参考自适应控制理论的实现问题。根据工艺的要求设计了以80C196KC单片机为核心的逆变埋弧焊的硬件和软件系统。其硬件系统包括主电路和控制电路两部分,在设计相应的电路中考虑了系统硬件的抗干扰性能。其中,主电路包括输入整流电路、逆变电路、高频变压电路和输出整流电路。控制电路包括采样电路、送丝电路和PWM控制电路等。软件部分也相应的分为主电路恒流特性的软件部分和控制电路的软件部分。在加入干扰的情况下并对其进行了Matlab仿真,并对比其在PID控制算法下的相应结果。研究结果表明：模型参考自适应算法能够较好的保证电源的恒流特性和稳定电弧长度,能够较好的保证焊接效果。
二、1000A IGBT逆变埋弧自动焊机及其控制系统的研究（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、1000A IGBT逆变埋弧自动焊机及其控制系统的研究（论文提纲范文）
（1）基于DSP的晶体管式精密电阻点焊电源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 电阻点焊概述 |
| 1.1.2 微型件电阻点焊特点分析 |
| 1.1.3 电阻点焊过程的控制方法 |
| 1.1.4 研究意义 |
| 1.2 微型件电阻点焊电源的发展 |
| 1.2.1 单相工频交流电源 |
| 1.2.2 电容储能式电源 |
| 1.2.3 逆变式电阻点焊电源 |
| 1.2.4 晶体管式电阻点焊电源 |
| 1.2.5 微型件点焊电源特性比较 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第二章 电源硬件电路设计 |
| 2.1 晶体管式电源总体方案 |
| 2.1.1 焊接电源性能指标 |
| 2.1.2 焊接电源总体设计 |
| 2.2 电源主电路设计 |
| 2.2.1 主电路拓扑设计 |
| 2.2.2 储能电容组的容量计算 |
| 2.2.3 充电电路的设计 |
| 2.2.4 功率开关管的选型 |
| 2.2.5 吸收电路设计 |
| 2.3 电源控制系统硬件设计 |
| 2.3.1 控制系统硬件结构框图 |
| 2.3.2 电源控制芯片 |
| 2.3.3 最小系统电路设计 |
| 2.3.4 PWM驱动电路设计 |
| 2.3.5 采样电路设计 |
| 2.3.6 保护电路设计 |
| 2.3.7 开关量控制电路设计 |
| 2.3.8 通信电路设计 |
| 2.3.9 人机交互系统电路设计 |
| 2.4 硬件抗干扰设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 电源控制系统软件设计 |
| 3.1 电源控制系统软件功能 |
| 3.2 单/变极性电源开关管控制方式 |
| 3.2.1 单极性电源开关管控制方式 |
| 3.2.2 变极性电源开关管控制方式 |
| 3.3 控制系统主程序设计 |
| 3.4 模块化子程序设计 |
| 3.4.1 PWM程序 |
| 3.4.2 A/D采样程序 |
| 3.4.3 A/D中断服务程序 |
| 3.4.4 分段PID控制程序 |
| 3.4.5 定时器程序 |
| 3.4.6 人机交互系统程序设计 |
| 3.5 多模式控制 |
| 3.5.1 恒流模式 |
| 3.5.2 恒压模式 |
| 3.5.3 恒功率模式 |
| 3.5.4 恒压恒流复合模式 |
| 3.5.5 恒脉宽恒流复合模式 |
| 3.6 软件抗干扰设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 电源安装调试及试验 |
| 4.1 样机装配及试验平台 |
| 4.1.1 晶体管式电源样机 |
| 4.1.2 试验平台 |
| 4.2 电源驱动电路测试 |
| 4.2.1 单极性晶体管式电源驱动波形 |
| 4.2.2 变极性晶体管式电源驱动波形 |
| 4.3 电源输出控制模式测试 |
| 4.3.1 单极性晶体管式电源控制模式测试 |
| 4.3.2 变极性晶体管式电源脉宽模式测试 |
| 4.4 工艺试验 |
| 4.4.1 锂电池组焊接实验 |
| 4.4.2 特殊焊接应用 |
| 4.5 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 |
（2）基于嵌入式技术的中频焊机控制系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 系统开发背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究目标和内容 |
| 1.3.1 本文研究目标 |
| 1.3.2 本文研究内容 |
| 1.4 结构安排 |
| 第2章 焊机控制系统总体设计 |
| 2.1 焊机系统工作原理 |
| 2.2 焊机控制系统需求分析 |
| 2.2.1 功能需求分析 |
| 2.2.2 性能需求分析 |
| 2.3 焊机控制系统设计方案 |
| 2.4 焊机控制系统主要技术 |
| 2.4.1 STM32嵌入式微控制器选型 |
| 2.4.2 人机交互接口选型 |
| 2.4.3 系统硬件平台框架 |
| 2.4.4 嵌入式实时操作系统 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 焊机控制系统软件设计与实现 |
| 3.1 焊机控制系统软件设计 |
| 3.1.1 焊机控制系统软件整体框架 |
| 3.1.2 PID控制系统设计 |
| 3.2 焊机控制系统实现 |
| 3.2.1 显示屏开发 |
| 3.2.2 控制系统初始化配置 |
| 3.2.3 μC/OS-III操作系统移植 |
| 3.2.4 各任务模块的实现 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 系统仿真与测试 |
| 4.1 PID控制仿真分析 |
| 4.2 系统测试环境 |
| 4.3 功能测试 |
| 4.3.1 串口数据收发测试 |
| 4.3.2 PWM波形动态调整测试 |
| 4.3.3 PID参数整定 |
| 4.4 整机焊接测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文以及科研项目情况 |
（3）双金属带锯条精密焊接电源及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 双金属带锯条研究背景及意义 |
| 1.2 双金属带锯条焊接基本理论 |
| 1.3 双金属带锯条电阻焊机的国内外研究现状 |
| 1.4 课题来源 |
| 1.5 课题研究的主要内容 |
| 第二章 精密焊接电源主电路设计 |
| 2.1 电源总体设计方案 |
| 2.2 电源主电路设计 |
| 2.2.1 焊接变压器的设计 |
| 2.2.2 输入整流电路设计 |
| 2.2.3 输入滤波电路设计 |
| 2.2.4 功率开关管的选型 |
| 2.2.5 输出整流电路设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 精密焊接电源控制系统设计 |
| 3.1 控制系统的设计要求及组成结构 |
| 3.1.1 控制系统的设计要求 |
| 3.1.2 控制系统的组成结构 |
| 3.2 控制系统的硬件设计 |
| 3.2.1 电源控制芯片选择 |
| 3.2.2 电流采样电路设计 |
| 3.2.3 真有效值转换电路设计 |
| 3.2.4 PWM发生器电路设计 |
| 3.2.5 IGBT驱动电路设计 |
| 3.2.6 IGBT保护电路设计 |
| 3.2.7 LCD显示电路设计 |
| 3.2.8 硬件抗干扰设计 |
| 3.3 控制系统的软件设计 |
| 3.3.1 控制系统主程序设计 |
| 3.3.2 A/D采样程序设计 |
| 3.3.3 D/A输出程序设计 |
| 3.3.4 定时器中断程序设计 |
| 3.3.5 保护中断程序设计 |
| 3.3.6 PI控制算法设计 |
| 3.3.7 人机界面设计 |
| 3.3.8 软件抗干扰设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 精密焊接电源调试与分析 |
| 4.1 IGBT调试 |
| 4.2 控制系统调试 |
| 4.3 主电路调试 |
| 4.3.1 空载调试 |
| 4.3.2 负载开环调试 |
| 4.3.3 闭环恒流调试 |
| 4.3.4 闭环恒压调试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 精密焊接装置与工艺实验 |
| 5.1 精密焊接装置 |
| 5.1.1 机头旋转结构设计 |
| 5.1.2 振动送料结构设计 |
| 5.1.3 焊接电极结构设计 |
| 5.2 实验条件 |
| 5.2.1 实验材料 |
| 5.2.2 实验仪器 |
| 5.2.3 实验方法 |
| 5.2.4 焊接质量评估指标 |
| 5.3 焊接参数对高速钢带锯条焊接质量影响 |
| 5.3.1 焊接电流的影响 |
| 5.3.2 焊接时间的影响 |
| 5.3.3 焊接压力的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文 |
| 致谢 |
（4）数字化逆变电阻焊机研究与设计（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 课题的研究现状与今后的发展趋势 |
| 1.2.1 课题的研究现状 |
| 1.2.2 课题的发展趋势 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第2章 数字化逆变电阻焊机理论基础 |
| 2.1 数字化逆变电阻焊机焊接影响因素分析 |
| 2.2 数字化逆变电阻焊机主电路拓扑结构选择 |
| 2.2.1 普通逆变式焊机 |
| 2.2.2 全桥式数字化逆变电阻焊机主电路拓扑结构 |
| 2.3 数字化逆变电阻焊机焊接模式分析 |
| 2.4 数字化逆变电阻焊机Matlab/Simulink仿真建模 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 数字化逆变电阻焊机主电路结构分析及硬件设计 |
| 3.1 输入保护以及电路抗干扰设计 |
| 3.1.1 输入电压保护和电路抗干扰设计 |
| 3.1.2 浪涌电压抑制电路 |
| 3.2 三相整流滤波电路分析设计 |
| 3.2.1 三相输入整流电路 |
| 3.2.2 滤波电容的选择 |
| 3.3 IGBT逆变电路分析设计 |
| 3.3.1 全桥逆变电路 |
| 3.3.2 IGBT参数的选择 |
| 3.3.3 IGBT缓冲保护电路 |
| 3.4 数字化逆变电阻焊机变压器分析设计 |
| 3.5 次级整流电路分析设计 |
| 3.5.1 次级整流电路拓扑结构 |
| 3.5.2 次级整流电路二极管的选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 数字化逆变电阻焊机控制系统设计与实现 |
| 4.1 控制系统总体设计 |
| 4.1.1 单片机最小系统 |
| 4.1.2 人机交互界面设计 |
| 4.1.3 整流输出电流检测及保护电路设计 |
| 4.1.4 焊接电流电压检测电路设计 |
| 4.1.5 PWM驱动互锁电路设计 |
| 4.1.6 上位机通信电路设计 |
| 4.1.7 控制系统供电设计 |
| 4.2 IGBT驱动电路设计 |
| 4.3 控制系统抗干扰设计 |
| 4.4 控制系统软件实现框图 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 数字化逆变电阻焊机样机实验与测试 |
| 5.1 控制系统电路功能测试 |
| 5.1.1 按键输入与外部显示 |
| 5.1.2 整流输出电流检测和保护电路 |
| 5.1.3 焊接电流检测 |
| 5.2 IGBT驱动电路测试 |
| 5.3 数字化逆变电阻焊机样机焊接测试 |
| 5.3.1 IGBT逆变电路波形输出 |
| 5.3.2 IGBT缓冲保护电路测试 |
| 5.3.3 样机焊接测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 论文不足与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（5）基于ARM的双丝高效埋弧焊协同控制系统的研究（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 双丝埋弧焊的分类 |
| 1.2.1 双电源纵列双丝埋弧焊 |
| 1.2.2 单电源双丝埋弧焊 |
| 1.3 双丝埋弧焊的研究现状 |
| 1.3.1 双丝埋弧焊设备研究现状 |
| 1.3.2 双丝埋弧焊电源控制系统的研究现状 |
| 1.3.3 双丝埋弧焊协同控制的研究现状 |
| 1.4 课题的主要研究内容 |
| 第二章 协同控制系统总体设计 |
| 2.1 双丝埋弧焊系统结构与协同控制策略 |
| 2.1.1 双丝埋弧系统结构 |
| 2.1.2 双丝埋弧焊协同控制策略 |
| 2.2 逆变电源的选型 |
| 2.2.1 直流埋弧焊电源选型 |
| 2.3 交流方波弧焊电源设计 |
| 2.3.1 主变压器设计 |
| 2.3.2 二次逆变拓扑结构选型 |
| 2.3.3 二次逆变IGBT选型 |
| 2.3.4 二次逆变IGBT驱动电路设计 |
| 2.4 CAN总线介绍 |
| 2.4.1 CAN总线特点 |
| 2.4.2 CAN总线拓扑结构 |
| 2.4.3 CAN非破坏性总线仲裁 |
| 2.5 电源与协同控制系统通信的介绍 |
| 2.5.1 通信协议设计 |
| 2.5.2 CAN通信接口电路设计 |
| 2.6 电源的CAN通信程序设计 |
| 2.6.1 CAN初始化 |
| 2.6.2 CAN发送程序设计 |
| 2.6.3 CAN接收程序设计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 协同控制系统硬件设计 |
| 3.1 协同控制系统硬件的总体设计 |
| 3.1.1 主控芯片选型 |
| 3.1.2 协同控制系统硬件的总体结构 |
| 3.2 协同控制系统控制电路设计 |
| 3.2.1 主控芯片最小系统设计 |
| 3.2.2 带隔离的数模转换电路设计 |
| 3.2.3 CAN通信接口电路设计 |
| 3.2.4 电压采样电路设计 |
| 3.3 人机交互系统设计 |
| 3.3.1 液晶显示方案选择 |
| 3.3.2 液晶控制芯片选择 |
| 3.3.3 液晶供电电路设计 |
| 3.3.4 液晶背光电路设计 |
| 3.4 送丝电路硬件设计 |
| 3.4.1 集成芯片选型 |
| 3.4.2 斩波电路设计 |
| 3.4.3 手动进丝退丝电路设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 协同控制系统软件设计 |
| 4.1 ARM软件开发工具介绍 |
| 4.1.1 Keil开发环境介绍 |
| 4.1.2 Tiva Ware软件库介绍 |
| 4.2 协同控制系统主程序设计 |
| 4.3 控制模块子程序设计 |
| 4.3.1 子程序优先级设计 |
| 4.3.2 参数预设子程序设计 |
| 4.3.3 焊接启动子程序 |
| 4.3.4 焊接过程控制子程序 |
| 4.3.5 焊接停止子程序 |
| 4.3.6 AD采样程序设计 |
| 4.4 CAN通信程序 |
| 4.4.1 CAN初始化 |
| 4.4.2 CAN发送程序 |
| 4.4.3 CAN接收程序 |
| 4.5 人机交互系统软件设计 |
| 4.5.1 液晶显示程序设计 |
| 4.5.2 触控事件程序设计 |
| 4.5.3 人机交互界面设计 |
| 4.6 软件抗干扰设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 协同控制系统工艺实验研究 |
| 5.1 实验平台的搭建 |
| 5.2 实验结果及分析 |
| 5.2.1 单丝直流埋弧焊实验 |
| 5.2.2 单丝交流埋弧焊实验 |
| 5.2.3 双丝埋弧焊实验 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）多功能逆变焊机数字化控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 插图索引 |
| 附表索引 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 TIG焊及其焊接电源 |
| 1.1.1 TIG焊简介 |
| 1.1.2 TIG焊电源 |
| 1.1.3 直流脉冲TIG焊 |
| 1.2 数字化弧焊电源 |
| 1.2.1 数字化弧焊电源的发展 |
| 1.2.2 数字化弧焊电源的工作原理及特点 |
| 1.3 数字化焊接电源国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 本课题研究目标及研究内容 |
| 第2章 焊机主电路和控制系统硬件设计 |
| 2.1 系统总体方案设计 |
| 2.1.1 弧焊逆变电源主电路 |
| 2.1.2 数字化焊机主电路设计 |
| 2.2 控制系统硬件设计 |
| 2.2.1 数字信号控制器简介 |
| 2.2.2 最小系统及锁相环技术 |
| 2.2.3 采样电路设计 |
| 2.2.4 D/A转化电路设计 |
| 2.2.5 参数显示电路设计 |
| 2.2.6 PWM发生电路设计 |
| 2.2.7 驱动电路设计 |
| 2.2.8 开关电源电路设计 |
| 2.2.9 保护电路设计 |
| 2.2.10 人机交互系统设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 控制系统软件设计 |
| 3.1 开发环境简介 |
| 3.2 软件设计 |
| 3.2.1 主程序设计 |
| 3.2.2 TIG焊时序控制 |
| 3.2.3 脉冲TIG焊控制 |
| 3.2.4 直流TIG焊控制 |
| 3.2.5 手工电弧焊控制 |
| 3.2.6 参数预置和显示子程序 |
| 3.2.7 A/D子程序 |
| 3.2.8 D/A子程序 |
| 3.2.9 中断子程序 |
| 3.2.10 PI控制子程序 |
| 3.2.11 其它子程序 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 控制系统抗干扰措施 |
| 4.1 电磁干扰来源与电磁抗干扰原则 |
| 4.2 硬件抗干扰措施 |
| 4.2.1 DSC最小系统抗干扰 |
| 4.2.2 电源抗干扰 |
| 4.2.3 隔离与接地 |
| 4.2.4 空间抗干扰 |
| 4.2.5 印制电路板抗干扰 |
| 4.2.6 滤波 |
| 4.3 软件抗干扰措施 |
| 4.3.1 看门狗定时器 |
| 4.3.2 数字量输入输出软件抗干扰 |
| 4.3.3 指令冗余 |
| 4.3.4 设计软件陷阱 |
| 4.3.5 数字化滤波处理 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 控制系统性能测试 |
| 5.1 模块测试 |
| 5.1.1 显示和参数预置 |
| 5.1.2 D/A转换电路 |
| 5.1.3 驱动电路测试 |
| 5.1.4 保护电路测试 |
| 5.2 整体测试 |
| 5.2.1 空载电压测试 |
| 5.2.2 软开关逆变回路测试 |
| 5.2.3 手工电弧焊外特性测试 |
| 5.2.4 高频引弧测试 |
| 5.2.5 脉冲TIG焊波形测试 |
| 5.3 改善性建议 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
（7）数字化埋弧焊逆变电源控制系统研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 弧焊电源的发展 |
| 1.3 数字化弧焊逆变电源优点 |
| 1.4 埋弧焊概述 |
| 1.5 埋弧焊的国内外研究现状 |
| 1.6 本文主要研究工作与章节安排 |
| 第二章 数字化埋弧焊逆变电源控制系统方案设计 |
| 2.1 埋弧焊工作原理与埋弧焊逆变电源设计要求 |
| 2.1.1 埋弧焊工作原理 |
| 2.1.2 埋弧焊逆变电源设计要求 |
| 2.2 数字化双闭环峰值电流模式控制系统方案设计 |
| 2.2.1 电压模式控制与电流模式控制 |
| 2.2.2 峰值电流反馈系统中斜坡补偿的作用 |
| 2.2.3 电流反馈模式主回路数字化分析 |
| 2.2.4 数字化双闭环峰值电流模式控制系统方案 |
| 2.2.5 数字化双闭环峰值电流模式控制系统稳定性 |
| 2.3 数字化埋弧焊逆变电源弧长控制方案设计 |
| 2.3.1 电弧特性分析 |
| 2.3.2 电弧弧长控制方案 |
| 2.4 数字化埋弧焊逆变电源的整体方案设计 |
| 2.4.1 控制核心的选择 |
| 2.4.2 埋弧焊逆变电源整体方案设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 数字化埋弧焊逆变电源控制系统硬件设计 |
| 3.1 整体硬件设计方案 |
| 3.2 主回路硬件设计 |
| 3.2.1 主回路硬件组成 |
| 3.2.2 全桥软开关逆变器 |
| 3.2.3 全桥软开关逆变器控制方式 |
| 3.3 主控系统硬件设计 |
| 3.3.1 主控板供电电路硬件设计 |
| 3.3.2 FPGA控制核心硬件配置 |
| 3.3.3 信号采集电路硬件设计 |
| 3.3.4 峰值电流反馈电路硬件设计 |
| 3.3.5 IGBT驱动电路设计 |
| 3.3.6 通信电路硬件设计 |
| 3.3.7 人机接口硬件设计 |
| 3.4 电机控制电路硬件设计 |
| 3.4.1 电枢电压采样 |
| 3.4.2 电机转速控制 |
| 3.4.3 换向控制 |
| 3.5 硬件电路抗干扰设计 |
| 3.5.1 主控板抗干扰设计 |
| 3.5.2 主回路抗干扰设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数字化埋弧焊逆变电源控制系统软件设计 |
| 4.1 系统软件功能与开发环境 |
| 4.1.1 控制系统软件模块划分 |
| 4.1.2 软件开发环境 |
| 4.2 焊接流程与工艺控制 |
| 4.2.1 焊接流程控制 |
| 4.2.2 焊接工艺控制 |
| 4.3 焊接信号的采集 |
| 4.3.1 A/D控制器软件实现 |
| 4.3.2 数字滤波器软件实现 |
| 4.4 数字化双闭环峰值电流模式系统软件设计 |
| 4.4.1 D/A控制器软件实现 |
| 4.4.2 PID控制器软件实现 |
| 4.4.3 DPWM控制器软件实现 |
| 4.5 数据通信软件设计 |
| 4.5.1 串行通信软件设计 |
| 4.5.2 并行通信软件设计 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 系统仿真与实验 |
| 5.1 数字化埋弧焊逆变电源系统仿真 |
| 5.1.1 埋弧焊逆变电源系统的建模 |
| 5.1.2 仿真结果分析 |
| 5.2 系统功能测试 |
| 5.2.1 逆变器IGBT驱动测试 |
| 5.2.2 行车速度与送丝速度测试 |
| 5.2.3 焊接电流电压测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间研究成果及奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（8）基于混合信号FPGA的全数字化埋弧焊逆变电源控制系统设计（论文提纲范文）
| 目录 |
| CONTENTS |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景 |
| 1.2 埋弧焊简介 |
| 1.3 弧焊电源数字化控制的国内外研究现状 |
| 1.4 本文的主要研究工作及章节安排 |
| 第二章 全数字化埋弧焊逆变电源控制系统方案设计 |
| 2.1 埋弧焊工艺简述及其电弧分析 |
| 2.1.1 埋弧焊焊接过程 |
| 2.1.2 电弧及电弧特性 |
| 2.1.3 埋弧焊熔滴过渡形式 |
| 2.2 全数字化埋弧焊逆变电源控制系统设计分析 |
| 2.2.1 全数字化埋弧焊逆变电源需求分析 |
| 2.2.2 电源外特性设计选择 |
| 2.2.3 PWM驱动技术方案设计选择 |
| 2.2.4 送丝模式设计选择 |
| 2.2.5 控制策略设计选择 |
| 2.3 数字控制系统方案整体设计 |
| 2.3.1 整体控制方案选择 |
| 2.3.2 全数字化埋弧焊逆变电源整体方案设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 硬件平台设计 |
| 3.1 整体硬件方案设计 |
| 3.2 电源设计 |
| 3.2.1 整体电源设计 |
| 3.2.2 控制箱与主控板电源配置 |
| 3.3 主回路硬件介绍 |
| 3.4 主控芯片选型及其配置电路设计 |
| 3.5 控制箱电路设计 |
| 3.6 驱动电路设计 |
| 3.6.1 行车电机及送丝电机驱动设计 |
| 3.6.2 IGBT逆变器驱动及保护电路设计 |
| 3.7 模拟采样电路设计 |
| 3.7.1 行车电机电枢采样电路 |
| 3.7.2 电流采样电路 |
| 3.7.3 焊接电压采样电路 |
| 3.8 硬件抗干扰设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 软件设计 |
| 4.1 软件整体方案设计 |
| 4.2 开发环境简介 |
| 4.2.1 FPGA开发环境Libero简介 |
| 4.2.2 ARM开发环境Keil简介 |
| 4.2.3 FPGA内部软件配置及ADC模块采样软件配置 |
| 4.3 信号数字滤波模块设计 |
| 4.4 焊接流程软件设计 |
| 4.5 高速PWM模块设计 |
| 4.6 模糊PID控制器设计 |
| 4.7 控制箱人机接口软件设计 |
| 4.8 通信程序设计 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 系统调试 |
| 5.1 空载实验 |
| 5.2 静态负载实验 |
| 5.2.1 假电压及空载电压测试实验 |
| 5.2.2 送丝机控制及行车速度控制实验 |
| 5.2.3 焊接电源输出测试实验 |
| 5.3 焊接实验 |
| 5.4 焊接结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（9）复合热源螺柱焊机器人系统工作站的设计与研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 螺柱焊及其自动焊化的国内外发展现状 |
| 1.2.1 螺柱焊概述 |
| 1.2.2 螺柱焊国内外发展现状 |
| 1.2.3 机器人系统集成国内外研究现状 |
| 1.2.4 国防重型车辆附座与高强钢厚大构件焊接技术研究应用现状 |
| 1.3 课题来源与研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 2 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊系统总体设计 |
| 2.1 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊接工艺分析与工序设计 |
| 2.1.1 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊接工艺概述 |
| 2.1.2 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊接工序设计 |
| 2.2 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊系统总体设计 |
| 2.2.1 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊系统的总体设计思想 |
| 2.2.2 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊系统的总体设计 |
| 2.3 系统各部分总体设计及技术要求 |
| 2.3.1 机器人复合热源自动焊接装置的总体设计及技术要求 |
| 2.3.2 机器人复合热源螺柱柔性化焊接工艺装置 |
| 2.3.3 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊系统的整体电气控制系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊机头系统研制 |
| 3.1 机器人与螺柱焊接系统选型 |
| 3.2 感应加热系统装置研制 |
| 3.3 机头机械装置的设计与研制 |
| 3.4 机头感应装置的电磁屏蔽及绝缘装置的设计与研制 |
| 3.4.1 机头感应装置的电磁屏蔽 |
| 3.4.2 电磁屏蔽的原理与机理 |
| 3.4.3 屏蔽体的结构设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 机器人复合热源螺柱柔性化焊接工艺装置的设计与研制 |
| 4.1 自动螺柱送进系统的设计与研制 |
| 4.1.1 自动螺柱送进系统的驱动装置的设计与研制 |
| 4.1.2 自动螺柱送进系统的传动装置的设计与研制 |
| 4.1.3 自动送进螺柱系统的螺柱固定装置的设计与研制 |
| 4.1.4 自动送进螺柱系统的螺柱固定装置的定位与焊后脱离装置的设计与研制 |
| 4.2 自动螺柱装夹系统的设计与研制 |
| 4.2.1 螺柱夹持装置设计与研制 |
| 4.2.2 陶瓷圈的夹持与保护装置的设计与研制 |
| 4.2.3 焊接工艺中的预压缩量的装置设计与研制 |
| 4.3 自动螺柱夹套装卸系统方案设计 |
| 4.3.1 自动螺柱夹套装卸系统的驱动装置的设计 |
| 4.3.2 自动螺柱夹套装卸系统的传动装置的设计 |
| 4.3.3 自动夹套装卸系统的定位装置设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊系统的电气控制系统 |
| 5.1 高强钢厚大构件机器人复合热源螺柱焊系统的电气控制系统的说明 |
| 5.1.1 电气控制系统的基本概况 |
| 5.1.2 电气控制系统各单元及基板说明 |
| 5.1.2.1 电源接通单元 |
| 5.1.2.2 CPU单元 |
| 5.1.2.3 伺服单元 |
| 5.2 复合热源螺柱焊机器人系统工作站的电气控制设计 |
| 5.2.1 基于MOTOMAN-ES165N控制柜NX100的螺柱焊接控制原理 |
| 5.2.2 电气控制系统的设计与总成 |
| 5.3 本章小结 |
| 6. 塔体构件机器人复合热源螺柱焊系统工艺试验 |
| 6.1 塔体构件复合热源螺柱焊机器人焊接工艺程序设计 |
| 6.2 塔体构件复合热源螺柱焊机器人焊接工艺试验 |
| 6.2.1 工艺试验材料与试验方法 |
| 6.2.2 试验结构与试验方案 |
| 6.2.3 自动焊接工艺试验 |
| 6.3 塔体构件螺柱焊接接头性能检测 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（10）逆变埋弧焊控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景和来源 |
| 1.2 埋弧焊的国内外发展现状 |
| 1.2.1 国外逆变埋弧焊发展现状 |
| 1.2.2 国内埋弧焊发展现状 |
| 1.3 本研究的目的和意义 |
| 1.4 埋弧焊常用的控制方法 |
| 1.4.1 PID控制 |
| 1.4.2 模糊控制 |
| 1.4.3 人工神经网络控制 |
| 1.4.4 专家系统在弧焊中的应用 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第二章 埋弧焊的数学模型 |
| 2.1 埋弧焊过程 |
| 2.2 埋弧焊电源的电气原理 |
| 2.3 埋弧焊电弧的数学模型 |
| 2.4 焊丝的熔化率模型 |
| 2.5 埋弧焊的数学模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 埋弧焊的自适应控制设计及仿真 |
| 3.1 埋弧焊的控制要求 |
| 3.1.1 埋弧焊的电源控制 |
| 3.1.2 埋弧焊的弧长控制 |
| 3.2 自适应控制 |
| 3.2.1 自适应控制原理 |
| 3.2.2 模型参考自适应 |
| 3.3 超稳定性理论 |
| 3.3.1 超稳定性的基本概念 |
| 3.3.2 超稳定性定理 |
| 3.4 利用超稳定性理论的模型参考自适应控制系统设计 |
| 3.4.1 等价非线性反馈系统 |
| 3.4.2 反馈通道的自适应律部分 |
| 3.4.3 正向通道的自适应律部分 |
| 3.4.4 控制系统的实现 |
| 3.5 系统实验和仿真 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 逆变埋弧焊硬件设计 |
| 4.1 埋弧焊机的系统结构 |
| 4.2 电源主电路系统设计 |
| 4.2.1 逆变电源主电路的系统原理 |
| 4.2.2 整流滤波电路 |
| 4.2.3 逆变电路 |
| 4.2.4 高频变压器 |
| 4.2.5 吸收缓冲电路 |
| 4.3 逆变埋弧焊控制系统设计 |
| 4.3.1 埋弧焊控制系统的设计要求 |
| 4.3.2 埋弧焊控制系统的整体结构 |
| 4.3.3 送丝系统设计 |
| 4.3.4 采样电路 |
| 4.3.5 PWM控制电路 |
| 4.3.6 参数显示 |
| 4.4 硬件抗干扰设计 |
| 4.4.1 电源的抗干扰性 |
| 4.4.2 时钟电路和复位电路的抗干扰 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 逆变埋弧焊软件设计 |
| 5.1 控制系统基本工作原理和工作要求 |
| 5.2 采样控制子程序 |
| 5.3 键盘和显示部分 |
| 5.4 引弧和收弧的控制 |
| 5.5 软件抗干扰技术 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读硕士学位期间的主要研究成果 |
四、1000A IGBT逆变埋弧自动焊机及其控制系统的研究（论文参考文献）
- [1]基于DSP的晶体管式精密电阻点焊电源研究[D]. 钟磊. 华南理工大学, 2020(02)
- [2]基于嵌入式技术的中频焊机控制系统设计与实现[D]. 薛宏强. 西南交通大学, 2020(07)
- [3]双金属带锯条精密焊接电源及实验研究[D]. 陈龙. 广东工业大学, 2018(12)
- [4]数字化逆变电阻焊机研究与设计[D]. 张玉才. 山东大学, 2017(01)
- [5]基于ARM的双丝高效埋弧焊协同控制系统的研究[D]. 何东炜. 华南理工大学, 2015(12)
- [6]多功能逆变焊机数字化控制系统研究[D]. 余小榕. 兰州理工大学, 2014(09)
- [7]数字化埋弧焊逆变电源控制系统研究与设计[D]. 郭民. 山东大学, 2013(11)
- [8]基于混合信号FPGA的全数字化埋弧焊逆变电源控制系统设计[D]. 王海全. 山东大学, 2012(02)
- [9]复合热源螺柱焊机器人系统工作站的设计与研制[D]. 高志国. 南京理工大学, 2012(07)
- [10]逆变埋弧焊控制系统的研究[D]. 马拥军. 中南大学, 2010(02)