一、基于波控技术的CO_2焊新型电源的研究（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》文中认为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。
邢志奇[2]（2018）在《磁场对CO2焊熔滴过渡的同步控制》文中指出CO2焊因具有高效低成本的优势,被广泛应用于工业生产中。但是CO2焊的焊接飞溅大、焊缝成型差这两大问题限制其进一步发展。本文采用磁控焊接的方法,将外加纵向磁场引入CO2焊接过程,研究不同磁场条件对CO2焊熔滴过渡频率、熔滴过渡形态以及焊接飞溅率的影响。实验所采用的母材为低碳钢Q235,在焊接电流I=200A条件下改变磁场参数,并使用高速摄像系统拍摄熔滴短路过渡不同阶段的形态,通过高速摄像图片来确定熔滴过渡过程的燃弧时间、短路时间以及过渡频率。根据高速摄像图片测量燃弧阶段球形熔滴的半径和电弧锥角;短路初期阶段椭球形熔滴与熔池的接触半径;短路末期阶段形成颈缩后液桥的最小赤道面半径以及液桥与熔池的接触半径等特征参数。对比分析这些特征参数在无磁场、纵向低频磁场和纵向高频磁场条件下的变化规律,并用数学计算的方法对不同磁场条件下短路过渡各阶段形成的熔滴进行受力分析,最终得出外加纵向高、低频磁场对熔滴过渡频率的影响规律。基于以上研究,本文提出一种磁场对CO2焊熔滴过渡同步控制的原理,基于该原理制成同步磁场发生器,并进行同步磁场对熔滴过渡频率影响实验,最后测量出不同外加磁场条件下CO2焊接过程的飞溅率。实验结果表明:（1）通过外加纵向磁场的方式可以提高熔滴的过渡频率。当施加纵向高频磁场参数为2A2kHz时熔滴的过渡频率最高,可达到97Hz,当施加纵向低频磁场参数为2A60Hz时熔滴的过渡频率最高,可达到101Hz。（2）短路初期阶段,与无磁场情况相比,外加纵向低频磁场使熔滴与熔池的接触半径增大,可促进熔滴向熔池横向铺展,说明短路初期施加低频磁场可减小熔滴受瞬时电磁阻力作用,提高熔滴过渡频率;短路末期阶段,与无磁场情况相比,外加纵向高频磁场有利于拉断短路末期形成的颈缩液桥,提高熔滴过渡频率。（3）纵向低频磁场对焊接飞溅率的降低存在一定参数范围。在焊接电流I=200A条件下,当施加纵向低频磁场参数为2.5A70Hz时,焊接飞溅率最低,为2.68%。
徐敏[3]（2018）在《铝合金双脉冲MIG焊电源系统及焊接热输入控制研究》文中提出在航空航天、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。
恒功淳[4]（2016）在《数字化双丝焊接电源控制及工艺优化研究》文中认为双丝焊接工艺相对于单丝焊接能够大大提升工作效率,是目前焊接领域研究的一大热点。随着数字信号控制器（DSC）以及高频IGBT的引入使得双丝焊接电源设备的控制更加方便灵活,双丝焊接工艺更加丰富。通过查阅相关文献资料对双丝焊接的国内外现状进行了梳理和归纳。从双丝焊接效率和速度,双丝输出外特性,双丝相位关系,两丝电弧间干扰,双丝熔滴过渡特点,双丝电源设备的国内外差距等方面进行了综合分析,并确立了本文以双丝电源电路设计、控制算法以及双丝波控技术为主要研究类容。所设计的双丝焊接电源将两路独立逆变主电路集中于同一机箱内,并采用统一的控制核心使得两丝电源之间具有优越的协同输出能力。将双丝焊接电源设备分为主控制底板、送丝机驱动板、IGBT模块驱动板、以及全桥软开关逆变主电路拓扑四个部分,并针对各个电路模块信号流向和工作原理进行详细的分析和参数设计。所设计的双丝焊接电源设备各个电路模块运行稳定,各模块之间信号传递可靠。针对双丝焊接控制软件和算法进行了研究和优化设计。利用结构体和指针对程序进行了模块化处理,提出并研究了双丝相位控制程序。根据逆变电源的控制特点设计并研究了积分参数自适应控制算法,该算法能够通过对焊接电流脉冲的检测自动调整并获得合适的脉冲控制积分参数,通过焊接实验验证了该算法的有效性。针对I-I输出特性下双丝焊接的输出波形,研究并实现了双丝双正弦电流脉冲焊接波形控制软件。实际的焊接波形输出测试表明该控制方法能够获得预期的双丝双正弦电流脉冲波形,并可灵活调节波形正弦参数。在说明了双丝焊接系统的设备组成后,采用控制变量法研究探索了双丝双正弦电流脉冲焊接波形基值振幅、峰值振幅、正弦频率、以及正弦反相位对焊接过程稳定性和焊缝成型的影响。实验表明峰值振幅△Ip=50A,基值振幅△Ib=40A,正弦正负半周脉冲个数比为16:16时焊接效果最好,且正弦反相位焊接效果比正弦同相位效果好。采用该双丝双正弦电流脉冲波形进行了高速焊接实验,在1.2m/min,1.5min/min和2m/min的焊接速度下取得了良好的焊缝成型。
郭文龙[5]（2015）在《低飞溅脉冲GMAW焊机波形数字控制策略的研究》文中进行了进一步梳理脉冲GMAW焊具有高效节能、控制方式灵活、适应性强等特点,可在较大的电流调节范围内实现喷射过渡,焊缝成形较美观,在制造业中得到广泛的应用。其不足之处在于,熔滴的复杂性与随机性会使过渡状态和形式难以稳定,导致无法有效地控制热输入量,在焊接过程中可能会产生不同过渡状态,形成尺寸不均匀的熔滴或产生飞溅,从而影响焊缝成形质量。因此,需通过有效的控制方式使熔滴过渡尽可能稳定在有利于焊缝成形的状态,进一步提高脉冲GMAW焊的焊接成形质量。在国家自然科学基金项目（资助号：E51375173）的资助下,本文研究了一种全数字脉冲GMAW焊机,并采用中值波形控制策略实现了对焊接过程热输入量的精细化控制。研发样机具有普通脉冲模式、中中值脉冲模式、后中值脉冲模式、恒压模式等多种焊接模式。论文首先阐述了课题背景,分析了脉冲GMAW焊机技术的现状及发展趋势；在此基础上,讨论了熔滴过渡的状态和形式及其对焊接过程的影响；分析了工艺参数对焊缝成形的具体影响及飞溅产生的原因。其次,根据脉冲GMAW焊接的工艺特点及要求,完成了以Cortex-M4内核ARM处理器为核心的样机开发；包括全桥逆变主电路、控制系统电路、电源模块、芯片最小系统等硬件设计及基于RTX实时操作系统的主控制板和数字面板的软件设计。最后,利用示波器、三相调压器、机械手等设备完成大量的工艺实验,对比及分析了不同模式下的波形控制方法及其焊缝成形效果,尤其是飞溅程度,并对控制策略的有效性进行了分析。结果表明,中值控制策略下的焊缝成形明显优于普通脉冲模式,前者的熔滴过渡更规律、稳定,熔宽均匀、熔合良好、飞溅明显减少。焊缝成形由好至坏依次为：后中值脉冲模式、中中值脉冲模式、普通脉冲模式、恒压模式。
牛野[6]（2015）在《同步磁场控制短路过渡CO2焊机理研究》文中指出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
潘成熔[7]（2014）在《波控型双丝机器人焊接系统的研制》文中研究指明国内外市场的激烈竞争、企业劳动力成本和环保要求的不断提高、焊接技术工人的短缺、以及对产品焊接质量和生产效率要求的不断提高，均驱使中国焊接自动化装备市场进入高速发展阶段。其中，双丝弧焊机器人技术具有高速、高效以及高度自动化等优点，已成为焊接自动化领域的热点之一。目前，国内外的双丝机器人焊接系统普遍采用通用的焊接系统。在双丝高速焊接过程中，两个电弧之间存在较强烈的相互作用，通用焊接系统很难对焊接电弧的动态过程作出准确、快速的响应，参数规范的调节范围很窄，对焊接过程热输入的控制也不够精确，很难获得理想的应用效果。在总结前人工作的基础上，本文对分布式控制、DSC（Digital Signal Controller）数字信号控制、软开关逆变技术以及数字化条件下的电源—电弧系统稳定性进行了较系统的研究，并在此基础上成功开发出一种数字式的波控型双丝机器人焊接系统。第1章分析和总结了双丝弧焊机器人技术这一前沿领域的相关研究成果，包括焊接机器人关键技术、双丝焊设备技术以及波形控制技术等方面，在此基础上提出了本论文的总体解决思路-构建分布式结构的波控双丝机器人焊接系统。第2章设计了波控双丝弧焊机器人系统的总体架构。研究了分布式控制的基本定义以及结构，在此基础上构建了分布式波控双丝弧焊机器人系统的总体构架，选择广州数控的RB-08作为焊接机器人本体和与其配套的GSK-RC机器人控制柜；设计了数字式送丝机；采用CAN总线作为焊接现场的通信总线，并设计了CAN（ControllerArea Network）通信协议，实现双丝机器人焊接系统各组成单元的协同控制。第3章设计了基于DSC的数字化焊接电源。分析了数字化焊接电源的总体结构，设计了基于有限双极性软开关拓扑结构的主电路，实现了电能的高效变换；构建了以高速DSC微处理器STM32F405为核心的焊接电源数字控制系统；此外，还设计了基于STM32F405DSC的数字面板，实现了人机交互的数字化。第4章主要研究了数字化和逆变化条件下的电源—电弧系统稳定性问题。分析了数字化条件下机器人单丝/双丝焊接电弧特性以及焊接特点，提出了变输出特性的弧长稳定策略；同时，为了进一步提高熔滴过渡的可控性，设计了中中值电流波形控制策略。第5章主要研究了波控单丝机器人焊接工艺。利用研制成功的波控弧焊机器人系统构建了焊接实验平台，进行了单丝焊接试验，研究了变输出特性弧长控制策略的有效性、中中值输出波形的熔滴控制作用以及相关焊接参数对焊接成型的影响规律。第6章主要研究了双丝弧焊机器人焊接工艺。在上述波控机器人单丝焊接工艺研究的基础上，对双丝焊接过程变输出特性弧长控制策略的有效性以及中中值输出波形的熔滴控制作用进行了实验研究，探索了主要焊接工艺参数包括峰值电流、中值电流、脉冲频率、焊接速度以及相位差等对焊缝成型的影响规律。
任磊磊[8]（2014）在《机电焊一体化控制集成的研究》文中认为当代，随着焊接所涉及的科学技术领域不断发展，当前社会对焊接生产效率，焊接产品质量和质量一致性要求不断提高，以及焊接产品生产中，人力成本越来越高和将人从恶劣的环境中解脱出来的需求促使着焊接向机械化自动化大步前进。本研究从实际出发，根据超薄板结构件焊接工艺要求，针对超薄板结构件微束等离子弧焊特殊焊接工艺的要求，提出从装配控制到整个从装配、起点/终点寻迹、跟踪、焊接四个过程，以DSP为主控处理器，对微束等离子弧焊机、超精密工装系统、基于视觉传感的精细焊缝跟踪系统的三个独立装备进行了集成控制的研究。包括（1）对基于PLC控制的高精度装配系统进行控制集成，包括对高精度（10-2mm）的定位机构，气动琴键式夹紧机构，及焊枪起落机构。（2）对焊缝起/终点寻迹系统进行硬件集成，包括对平稳运行的行走机构进行控制集成，对BOA智能相机进行硬件集成，并完成软件焊缝起/终点寻迹任务。（3）对焊缝跟踪系统进行控制集成，包括对集图像采集与处理于一身的BOA智能相机的控制集成，对平稳运行的行走机构控制集成，用A/D模数转换模块实时检测焊接速度，通过数模模块输出模拟电压控制焊接速度，并输出时钟序列控制二维调整系统，包括横向的焊缝跟踪电机，与竖直方向的电弧跟踪电机。（4）控制系统对参数可调的人机交互系统的控制，包括人机交互面板对输入信息的检测，实现对焊接速度的设定，键与开关扫描，并能根据设备不同的工作状态显示设备的运行状态和参数。本研究对每个被集成部分的硬件和软件进行集成，并完成了总集成系统的人机交互系统，实现了二维调整机构速度方向控制，控制器与视觉传感系统的通信等，并对焊缝跟踪过程中行走机构与焊缝横向调整步进电机的协同控制建立数学模型，为深入研究超薄板焊接工艺，为集成系统控制算法的进步一优化奠定基础，为微束等离子弧焊设备的自动化焊接工艺研究奠定基础。为高效率的生产和一致的焊接质量做保障。
傅强[9]（2013）在《低热输入变极性短路过渡GMAW焊接系统研究》文中研究说明随着薄板和超薄板焊接技术在汽车、集装箱等企业中大量应用，对焊接过程提出了低热输入的要求。短路过渡变极性控制是一种新型的低热输入焊接方法，日益受到关注。然而这种方法尚处于发展的初期阶段，国外参考资料少，国内研究目前还处于起步阶段。因此，对短路过渡的控制及能量分配原理进行深入研究，提出理想的变极性控制方案，并研制出焊接系统平台，是目前焊接技术发展的一个重要课题。为了满足低热输入短路过渡的变极性控制，本文设计了双芯DSP控制的焊接电源系统，由主电路、控制电路和送丝系统三部分组成。双芯分别负责控制电路和送丝系统，两者通过CAN总线进行通信。主电路结构采用二次逆变结构，一次逆变采用全桥双零软开关逆变器，通过PWM控制获得焊接过程中所需的能量；二次逆变采用带耦合电感的半桥逆变结构，实现电流的极性变换，达到低热输入的目的。控制系统以DSP为核心，实现整个系统的时序控制，采用数字PID算法，实现PWM控制的数字化。采用了固定点采样的数值处理方法和整周期协调控制的策略，保证了控制的精度和稳定性。针对传统的软开关逆变电源无法满足700W以下的低功率输出的问题，创造性地提出“两级连续PWM控制方法”，使逆变电源能在全桥和半桥两种工作方式下切换，解决软开关逆变电源小功率输出的问题，从而真正实现低热输入。数字化送丝系统是数字化焊接电源的重要组成部分，其性能的好坏直接影响整个系统的精度及焊接过程稳定性，因此提高送丝系统的稳态精度和快速响应性是焊接过程中不可回避的问题。本文设计了受限单极式可逆PWM调速电路，控制芯片采用DSP，通过CAN总线与焊接电源的控制系统进行通信。通过采样电流断续时的电枢感应电压，采用数字PI方法调节PWM占空比，维持电枢感应电压恒定，从而保证送丝电机转速恒定。采用模糊PI控制技术在线整定PI参数，可提高送丝系统的动态性能。试验表明，送丝系统的静态和动态性能均高于一般的电枢电压负反馈控制，能够完美地实现送丝稳定性。提出基于弧压负反馈的变速送丝系统来解决分段恒流控制引起的弧长不稳定的问题。该系统采用双闭环模糊PI控制，内环采用感应电压负反馈的模糊控制，提高送丝速度的稳定性和快速响应性；外环采用电弧电压负反馈，调节送丝速度，保证弧长的稳定性。试验证明，该方法还能实现恒弧长、等熔深的控制。通过对短路过渡过程中熔滴受力情况的分析，提出一种波形控制方法，在短路初期降低电流减小瞬时飞溅，在短路末期液桥爆断之前迅速降低电流，使熔滴在表面张力的作用下稳定过渡。在燃弧期间采用大恒流+小恒流控制，可精确控制燃弧能量、改善焊缝成形。通过对DCEP和DCEN时焊丝和工件的热作用分析，提出了一种变极性控制方法：在短路末期实现DCEP→DCEN，不影响熔滴过渡和电弧稳定性；在燃弧初期采用DCEN实现焊丝的快速熔化、减小熔池冲击、提高熔敷效率；在燃弧后期DCEN→DCEP，对熔滴进行整形，便于熔滴过渡。提出一种电流控制方法，可避免燃弧后期极性变换时的熄弧问题，在电流过零前施加较大的燃弧脉冲，保证电流换向的顺利进行。提出一种短路限流加慢送丝的引弧方法，提高了引弧成功率。在分析短路过渡电弧物理特性的基础上，利用Matlab/Simulink工具建立了GMAW焊接电源-电弧系统动态仿真模型。功率变换单元以实际应用电路和器件为原型，所建模型能实现固定臂的零电流开关、移动臂的零电压开关。通过移动臂占空比的调节，验证了软开关逆变电路存在最小输出功率的问题，采用“两级连续PWM控制方法”可以降低功率输出。数字控制单元能根据电弧电压和电流信号实时计算主电路IGBT的驱动信号，实现分段恒流控制，使焊接电流与给定的波控信号具有很好的一致性。短路负载单元考虑了短路期间的熔滴动态变化过程，包括燃弧时弧长变化模型和液桥电路模型。仿真波形与试验结果基本一致，证明所建的系统仿真模型是正确的。在自制的变极性GMAW焊接电源平台上，进行了大量的试验研究。试验结果证明变极性短路过渡焊接方法是一种低热输入的焊接方法。同时论文还针对该方法焊接过程中各种参数大小对能量分配的实际影响作用进行相关试验研究，并得出了相应的规律。
常云龙,刘晓龙,路林,高峰[10]（2013）在《短路过渡CO2焊研究现状及展望》文中研究说明短路过渡CO2焊在工业生产中应用广泛,但其存在飞溅大、成形差等固有缺点。本文从波形控制技术、焊接材料、保护气体及磁控CO2焊接技术等几方面详细论述了国内外最新的降低飞溅、改善成形的方法。对各种波形控制方法的优缺点进行了比较分析,阐述了REM和活化元素K,Na,Ba,Ti及混合保护气体对电弧形态的影响机理,介绍了磁控焊接技术在CO2焊中的应用现状,并对短路过渡CO2焊的发展趋势进行了展望。
二、基于波控技术的CO_2焊新型电源的研究（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、基于波控技术的CO_2焊新型电源的研究（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）磁场对CO2焊熔滴过渡的同步控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 CO_2焊特点及发展趋式 |
| 1.1.1 CO_2气体保护电弧焊的特点 |
| 1.1.2 国内外解决CO_2焊飞溅问题的方法介绍 |
| 1.2 磁控焊接技术介绍 |
| 1.2.1 外加磁场作用熔滴过渡的研究 |
| 1.2.2 外加磁场作用电弧形态的研究 |
| 1.2.3 外加磁场作用焊缝成型的研究 |
| 1.3 课题研究内容及意义 |
| 第2章 实验材料、主要设备及实验过程 |
| 2.1 实验材料 |
| 2.2 实验主要设备 |
| 2.3 实验过程 |
| 第3章 磁控CO_2焊接磁头的设计与安装 |
| 3.1 低频磁场磁头的设计与安装 |
| 3.1.1 CO_2焊磁头磁芯材料的选择 |
| 3.1.2 CO_2焊低频磁场磁芯的结构和尺寸设计 |
| 3.1.3 隔热材料和漆包线的选取 |
| 3.1.4 CO_2焊磁头的安装 |
| 3.1.5 低频磁场CO_2焊磁头匝数的确定 |
| 3.2 高频磁场磁头的设计 |
| 第4章 纵向磁场作用下CO_2焊实验结果与分析 |
| 4.1 无磁场条件下焊接电流对CO_2焊熔滴过渡的影响 |
| 4.2 磁场作用对CO_2焊熔滴过渡的影响与分析 |
| 4.2.1 磁场作用对CO_2焊熔滴过渡频率的影响与分析 |
| 4.2.2 磁场作用对CO_2焊熔滴过渡形态的影响与分析 |
| 4.3 短路过渡各阶段受力分析 |
| 4.3.1 燃弧阶段熔滴的受力分析 |
| 4.3.2 短路初期液桥的受力分析 |
| 4.3.3 短路末期液桥的受力分析 |
| 4.4 外加纵向磁场对CO_2焊飞溅率的影响 |
| 4.4.1 飞溅率的测定方法 |
| 4.4.2 飞溅率测定结果 |
| 第5章 同步磁场作用下CO_2焊实验结果与分析 |
| 5.1 磁场对CO_2焊熔滴过渡的同步控制原理 |
| 5.2 同步磁场对CO_2焊熔滴过渡频率的影响与分析 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）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 |
（4）数字化双丝焊接电源控制及工艺优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 焊接设备方面 |
| 1.2.2 双丝焊接工艺方面 |
| 1.3 目前双丝焊接研究存在的问题和难点 |
| 1.4 本论文所研究的主要内容 |
| 第二章 一体化双丝焊接电源电路研究 |
| 2.1 双丝焊接电源总体结构 |
| 2.2 主控底板模块 |
| 2.2.1 主控底板信号 |
| 2.2.2 主控底板单元电路分析 |
| 2.3 送丝机驱动电路模块 |
| 2.4 IGBT电流增强驱动电路模块 |
| 2.5 双丝逆变主电路拓扑研究 |
| 本章小结 |
| 第三章 双丝电流脉冲波形控制软件算法研究 |
| 3.1 软件系统规范 |
| 3.1.1 软件编写平台 |
| 3.1.2 定点运算格式设计 |
| 3.1.3 信号变量归一化处理 |
| 3.2 积分参数自适应控制算法分析和研究 |
| 3.2.1 积分参数自适应控制器原理分析 |
| 3.2.2 积分参数自适应算法研究 |
| 3.2.3 积分参数自适应控制算法实验验证 |
| 3.3 双丝脉冲电流相位控制算法研究 |
| 3.4 双丝双正弦焊接波形研究 |
| 3.5 双丝双正弦电流脉冲幅值调制及相位控制实验验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 双丝焊接系统平台 |
| 4.1 双丝焊接实验设备 |
| 4.2 一体化双丝焊接电源动静态特性测试 |
| 4.3 送丝及行走机构测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 双丝双正弦电流脉冲焊接实验研究 |
| 5.1 常规双丝焊接 |
| 5.2 基值振幅对双丝双正弦电流脉冲焊接的影响分析 |
| 5.3 峰值振幅对双丝双正弦电流脉冲焊接的影响分析 |
| 5.4 正弦频率对双丝双正弦电流脉冲焊接的影响分析 |
| 5.5 正弦反相位双丝双正弦电流脉冲焊接研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的与学位论文内容相关的学术论文 |
| 致谢 |
| 附表 |
（5）低飞溅脉冲GMAW焊机波形数字控制策略的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 GMAW焊机技术的现状与发展趋势 |
| 1.2.1 GMAW焊机技术的现状 |
| 1.2.2 脉冲GMAW焊机发展趋势 |
| 1.3 数字化技术在逆变焊机中的应用 |
| 1.3.1 数字芯片在焊机中的应用 |
| 1.3.2 嵌入式实时操作系统在焊机中的应用 |
| 1.4 脉冲GMAW焊接的特点及工艺要求 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 第2章 GMAW焊熔滴过渡分析及控制策略设计 |
| 2.1 熔化极气体保护焊熔滴过渡分析 |
| 2.1.1 脉冲MIG焊熔滴过渡状态 |
| 2.1.2 脉冲MIG焊熔滴过渡形式 |
| 2.2 脉冲MIG焊焊缝成形分析 |
| 2.2.1 焊接参数对焊接过程的影响 |
| 2.2.2 焊接参数对焊缝成形的影响 |
| 2.3 飞溅成因分析及解决方法 |
| 2.4 脉冲GMAW焊中值波形控制策略 |
| 2.5 数字式脉冲GMAW焊机控制方法设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 数字式脉冲GMAW焊机硬件设计 |
| 3.1 数字式脉冲GMAW焊机设计指标 |
| 3.2 脉冲GMAW焊机总体设计 |
| 3.2.1 脉冲GMAW焊机整体结构设计 |
| 3.2.2 脉冲GMAW焊机主电路拓扑设计 |
| 3.2.3 脉冲GMAW焊机控制算法设计 |
| 3.2.4 通信协议设计 |
| 3.3 主控制系统总体设计 |
| 3.3.1 控制芯片的选择 |
| 3.3.2 ARM芯片最小系统设计 |
| 3.3.3 ARM Cortex-M4外围电路设计 |
| 3.4 数字面板设计 |
| 3.4.1 数字面板芯片选型 |
| 3.4.2 数字面板总体结构设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 数字式脉冲GMAW焊机软件设计 |
| 4.1 软件开发工具及实时操作系统介绍 |
| 4.1.1 ARM Cortex-M4开发工具介绍 |
| 4.1.2 实时操作系统介绍 |
| 4.1.3 外设驱动库介绍 |
| 4.2 脉冲GMAW焊机主控板程序设计 |
| 4.2.1 焊接任务设计 |
| 4.2.2 主要程序设计 |
| 4.2.3 PWM控制信号的产生 |
| 4.2.4 数字PID控制设计 |
| 4.3 脉冲GMAW焊机数字面板程序设计 |
| 4.3.1 数字面板程序总体设计 |
| 4.3.2 通信任务设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 数字式脉冲GMAW焊机工艺实验 |
| 5.1 实验样机及平台介绍 |
| 5.2 实验样机性能测试 |
| 5.2.1 样机驱动波形测试 |
| 5.2.2 样机负载及模拟电阻测试 |
| 5.3 焊接工艺实验及分析 |
| 5.3.1 普通脉冲焊接实验 |
| 5.3.2 中中值脉冲焊接实验 |
| 5.3.3 后中值脉冲焊接实验 |
| 5.3.4 控制策略有效性分析 |
| 5.3.5 控制策略优化及焊缝成形 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）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 |
（7）波控型双丝机器人焊接系统的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 本课题的研究背景 |
| 1.2 机器人焊接的研究现状 |
| 1.2.1 工业机器人的发展现状 |
| 1.2.2 焊接机器人技术研究现状 |
| 1.3 双丝焊接设备的研究现状 |
| 1.4 波形控制技术的研究进展 |
| 1.4.1 STT波形控制技术 |
| 1.4.2 EWM冷弧焊技术 |
| 1.4.3 CLOOS的变极性CP技术 |
| 1.4.4 Fronius CMT和pulse MIX技术 |
| 1.5 本论文研究的主要内容 |
| 第二章 波控双丝机器人焊接系统总体方案 |
| 2.1 分布式双丝焊接单元的构建 |
| 2.1.1 分布式控制定义及特点 |
| 2.1.2 分布式控制系统结构 |
| 2.1.3 分布式双丝焊接系统的构建 |
| 2.2 机器人的选择 |
| 2.3 送丝机 |
| 2.4 CAN总线通信协议设计 |
| 2.4.1 CAN总线特点 |
| 2.4.2 CAN数据帧结构 |
| 2.4.3 CAN总线通信协议设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于DSC的数字式弧焊电源 |
| 3.1 弧焊电源的整体结构 |
| 3.2 主电路设计 |
| 3.2.1 主电路拓扑选择 |
| 3.2.2 全桥有限双极性软开关工作原理 |
| 3.3 控制电路设计 |
| 3.3.1 控制芯片的选择 |
| 3.3.2 PWM驱动信号的产生 |
| 3.3.3 隔离D/A输出电路设计 |
| 3.3.4 电流电压检测电路设计 |
| 3.4 控制电路电源模块设计 |
| 3.5 异常保护电路设计 |
| 3.5.1 IGBT模块过流保护电路 |
| 3.5.2 电网电压异常保护电路 |
| 3.5.3 过热保护电路 |
| 3.6 通讯接口设计 |
| 3.8 数字式人机交互面板 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 数字弧焊电源-电弧系统的稳定性分析 |
| 4.1 数字化条件下的电源-电弧系统模型 |
| 4.1.1 焊接电弧模型 |
| 4.1.2 单丝数字焊接电源—电弧系统 |
| 4.1.3 双丝数字焊接电源—电弧系统 |
| 4.2 GMAW-P焊接弧长稳定性分析 |
| 4.2.1 GMAW-P焊焊丝熔化速度 |
| 4.2.2 GMAW-P动态弧长变化 |
| 4.2.3 GMAW-P焊接过程稳定分析 |
| 4.3 GMAW-P焊接过程的稳定性控制 |
| 4.3.1 常见弧长控制方法 |
| 4.3.2 基于变输出特性的弧长控制方法 |
| 4.3.3 熔滴过渡优化方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 单丝波控焊接工艺实验 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 焊接系统稳定性试验 |
| 5.3 单丝焊接试验 |
| 5.3.1 峰值电流的影响 |
| 5.3.2 中值电流的影响 |
| 5.3.3 基值电流的影响 |
| 5.3.4 焊接频率的影响 |
| 5.3.5 占空比的影响 |
| 5.3.6 焊接速度的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 波控双丝机器人焊接工艺实验 |
| 6.1 焊接系统稳定性试验 |
| 6.2 双丝焊接试验 |
| 6.2.1 主机峰值电流的影响 |
| 6.2.2 从机峰值电流的影响 |
| 6.2.3 主机中值电流的影响 |
| 6.2.4 从机中值电流的影响 |
| 6.2.5 焊接电流频率的影响 |
| 6.2.6 焊接速度的影响 |
| 6.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 一、主要研究结果和结论 |
| 二、进一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（8）机电焊一体化控制集成的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 研究来源及意义 |
| 1.3 国内外焊接自动化设备发展现状对比分析 |
| 1.4 焊接自动化设备中集成技术研究 |
| 1.5 数字化焊接设备控制系统的研究 |
| 1.5.1 数字化焊机控制系统研究 |
| 1.5.2 焊缝跟踪控制系统研究 |
| 1.6 超薄板结构件焊接工艺研究 |
| 1.6.1 超薄板焊接烧穿机理 |
| 1.6.2 超薄板变形因素分析 |
| 1.6.3 焊接过程中线能量分析 |
| 1.7 国内外超薄件加工产品现状 |
| 1.8 主控制器选择 |
| 1.9 主要研究内容 |
| 第二章 装配系统控制集成的研究 |
| 2.1 装配系统控制集成思想 |
| 2.2 装配系统控制集成的硬件原理 |
| 2.2.1 定位压紧及抬/压枪机构集成硬件原理 |
| 2.2.2 高精度焊枪调整二维机构集成原理 |
| 2.2.3 硬件抗干扰技术研究 |
| 2.3 装配系统控制集成的软件原理 |
| 2.3.1 定位压紧及抬/压枪机构控制软件原理 |
| 2.3.2 手动调节焊枪对中控制软件原理 |
| 2.3.3 软件抗干扰技术研究 |
| 2.4 装配系统控制集成分析 |
| 2.4.1 调试分析注意事项 |
| 2.4.2 顶针左右压板及焊枪控制分析 |
| 2.4.3 二维调整机构控制信号分析 |
| 2.4.4 0.1mm 不锈钢薄板对接接头装配试验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊缝起/终点寻迹系统控制集成的研究 |
| 3.1 焊缝起/终点寻迹系统控制集成思想 |
| 3.2 焊缝起/终点寻迹系统控制集成硬件原理 |
| 3.2.1 行走机构驱动电机选择 |
| 3.2.2 行走机构及检测电路集成硬件原理 |
| 3.2.3 视觉传感器的选择分析 |
| 3.2.4 BOA 智能相机控制集成硬件系统 |
| 3.3 起/终点寻迹系统控制集成软件原理 |
| 3.3.1 坐标系研究 |
| 3.3.2 起/终点寻迹软件方案建立 |
| 3.3.3 焊枪实时坐标数学模型 |
| 3.4 起/终点寻迹系统控制集成分析 |
| 3.4.1 行走机构控制集成分析 |
| 3.4.2 A/D 模块测试分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 自动化焊接系统控制集成的研究 |
| 4.1 自动化焊接系统控制集成思想 |
| 4.2 自动化焊接系统控制集成硬件原理 |
| 4.2.1 集成的焊缝跟踪系统硬件原理 |
| 4.2.2 微束等离子弧焊机控制集成硬件分析 |
| 4.3 自动化焊接系统控制集成软件原理 |
| 4.4 自动化焊接系统控制集成分析讨论 |
| 4.4.1 BOA 智能相机与 DSP 控制器数据通信分析 |
| 4.4.2 焊缝跟踪过程的实时性分析讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 集成设备数字化人机交互系统的研究 |
| 5.1 人机交互系统集成思想 |
| 5.2 数字化人机交互系统控制集成硬件原理 |
| 5.3 数字化人机交互系统控制集成软件原理 |
| 5.4 数字化人机交互系统控制集成分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果 |
| 致谢 |
（9）低热输入变极性短路过渡GMAW焊接系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 变极性 GMAW 的发展 |
| 1.2.1 变极性 GMAW 方案的提出 |
| 1.2.2 变极性焊接方法 |
| 1.3 数字化弧焊电源的发展 |
| 1.3.1 逆变式弧焊电源数字化技术 |
| 1.3.2 波形控制在短路过渡中的应用 |
| 1.4 数字化送丝系统 |
| 1.4.1 送丝电机的调速方法与主电路 |
| 1.4.2 送丝电机的闭环调速系统 |
| 1.4.3 送丝系统的数字化 |
| 1.5 弧焊电源系统仿真研究现状 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 第二章 短路过渡变极性控制方案选择 |
| 2.1 焊接过程热作用分析 |
| 2.1.1 焊接电弧的产热机构 |
| 2.1.2 焊丝与工件侧的热作用分析 |
| 2.2 短路过渡时熔滴受力分析 |
| 2.2.1 电磁收缩力 |
| 2.2.2 表面张力 |
| 2.3 熔滴过渡的波形控制策略 |
| 2.3.1 波形控制方案 |
| 2.3.2 短路过渡特征量的提取 |
| 2.3.3 短路末期电流快速下降的方法 |
| 2.4 短路过渡变极性控制方案 |
| 2.4.1 方案提出 |
| 2.4.2 电流过零时电弧稳定性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 全数字焊接电源系统的实现 |
| 3.1 系统总体构成 |
| 3.2 主电路结构及原理分析 |
| 3.2.1 主电路结构 |
| 3.2.2 一次逆变电路及原理分析 |
| 3.2.3 二次逆变电路及其控制 |
| 3.3 控制系统设计 |
| 3.3.1 PWM 信号的产生及分配 |
| 3.3.2 人机交互系统 |
| 3.3.3 采样控制模块 |
| 3.3.4 控制系统软件设计 |
| 3.4 逆变电源输出功率控制 |
| 3.4.1 电源外特性试验 |
| 3.4.2 半桥工作方式的电路分析 |
| 3.4.3 固定臂占空比最大时的能量分析 |
| 3.4.4 降低逆变电源最小输出功率的方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 数字化送丝系统设计 |
| 4.1 送丝系统硬件设计 |
| 4.1.1 主电路设计 |
| 4.1.2 驱动电路设计 |
| 4.1.3 电压采样电路 |
| 4.2 感应电压负反馈的送丝系统 |
| 4.2.1 送丝电机开环特性 |
| 4.2.2 感应电压负反馈调速原理 |
| 4.2.3 基于感应电压负反馈的闭环调速系统 |
| 4.2.4 感应电压负反馈送丝速度稳定性试验 |
| 4.3 送丝系统动态性控制 |
| 4.3.1 模糊控制方案 |
| 4.3.2 模糊控制系统设计 |
| 4.3.3 送丝电机动态响应试验 |
| 4.4 弧压负反馈的变速送丝系统 |
| 4.4.1 弧压负反馈调节原理 |
| 4.4.2 弧压负反馈送丝系统设计 |
| 4.4.3 弧压负反馈的焊接试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 GMAW 焊接系统的仿真 |
| 5.1 功率变换主电路 |
| 5.1.1 一次逆变电路软开关的实现 |
| 5.1.2 软开关逆变电路输出功率调节 |
| 5.2 数字控制电路 |
| 5.2.1 状态判定环节 |
| 5.2.2 动态波形设定 |
| 5.2.3 数字 PI 控制器 |
| 5.2.4 数字 PWM |
| 5.3 短路过渡负载模型 |
| 5.3.1 燃弧时弧长变化模型 |
| 5.3.2 液桥电阻模型 |
| 5.4 仿真与试验结果对比 |
| 5.4.1 电压电流波形仿真 |
| 5.4.2 变极性参数仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 变极性短路过渡控制规律研究 |
| 6.1 波形控制参数对飞溅和成形的影响 |
| 6.1.1 短路润湿电流及时间 |
| 6.1.2 短路电流初值及增长率 |
| 6.1.3 缩颈处理 |
| 6.1.4 燃弧脉冲电流峰值与时间 |
| 6.1.5 燃弧基值电流 |
| 6.2 变极性参数对热输入的影响 |
| 6.2.1 IEN对熔滴过渡的影响 |
| 6.2.2 TEN对熔滴过渡的影响 |
| 6.3 变极性短路过渡的引弧控制 |
| 6.3.1 限流引弧方法 |
| 6.3.2 限流引弧试验 |
| 6.4 焊接电弧稳定性 |
| 6.4.1 稳弧脉冲幅值 |
| 6.4.2 稳弧脉冲宽度 |
| 6.5 薄板焊接工艺试验 |
| 6.5.1 堆焊试验 |
| 6.5.2 搭接试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 个人简历 |
| 附录 |
（10）短路过渡CO2焊研究现状及展望（论文提纲范文）
| 0 前言 |
| 1 波控技术研究现状及分析 |
| 1.1 直流脉冲控制技术 |
| 1.2 交流控制液桥过渡技术 (Alternative Current-Controlled Bridge Transfer, 简称AC-CBT) |
| 1.3 冷金属过渡技术 (Cold Metal Transfer, 简称CMT) |
| 2 REM及活化元素降低飞溅的作用 |
| 3 混合保护气体的作用 |
| 4 磁控焊接技术 |
| 5 总结与展望 |
四、基于波控技术的CO_2焊新型电源的研究（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]磁场对CO2焊熔滴过渡的同步控制[D]. 邢志奇. 沈阳工业大学, 2018(01)
- [3]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
- [4]数字化双丝焊接电源控制及工艺优化研究[D]. 恒功淳. 华南理工大学, 2016(02)
- [5]低飞溅脉冲GMAW焊机波形数字控制策略的研究[D]. 郭文龙. 华南理工大学, 2015(08)
- [6]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)
- [7]波控型双丝机器人焊接系统的研制[D]. 潘成熔. 华南理工大学, 2014(01)
- [8]机电焊一体化控制集成的研究[D]. 任磊磊. 上海工程技术大学, 2014(07)
- [9]低热输入变极性短路过渡GMAW焊接系统研究[D]. 傅强. 南京航空航天大学, 2013(12)
- [10]短路过渡CO2焊研究现状及展望[J]. 常云龙,刘晓龙,路林,高峰. 焊接技术, 2013(03)