埋弧焊DSP控制系统的研究

论文摘要

本文介绍埋弧焊的特点、发展历史、国内外的研究现状;分析数字化控制系统的优势,阐述数字信号处理器(DSP)TMS320LF2407控制技术;指出数字化控制是埋弧自动焊机控制的发展方向,即用功能强大的数字信号处理芯片作为控制系统的核心部件是未来数字化控制的总的趋势。阐述以DSP芯片为核心的埋弧焊控制系统的总体设计思路;介绍数字信号处理器TMS320LF2407控制器技术;阐述埋弧焊控制系统各部分的数字化改造方法,如电源控制系统,送丝系统,小车行走系统及键盘显示系统。从整体上对本课题的研究工作有一个初步掌握。依次详细介绍埋弧焊DSP控制系统各个部分的数字化设计。电源控制系统采用集成触发器KJ004型触发电路;送丝控制电路采用双极式可逆PWM技术配合MOSFET功率管组成的H桥电路;焊机小车驱动电路实现小车的换向,制动,速度反馈等功能;发挥DSP芯片的优势,增加键盘和显示功能——设定焊接参数,实时监控数据通过LCD显示,如焊接电流,焊接电压,送丝速度等。给出DSP芯片的外围接口电路,如AD接口电路,显示接口电路等。在软件设计方面,介绍DSP软件控制的PID控制理论和DSP芯片开发工具CCS2;通过理论的研究,给出了利用汇编语言和C语言编写的送丝控制软件程序,并成功通过调试达到设计要求。课题设计的埋弧自动焊数字控制系统设计合理,相对于以前埋弧自动焊的控制系统有很大的提高。焊接自动引弧更方便;焊接过程中弧长自动调节稳定可靠;多参数信息显示,如送丝速度,焊接电流,电压等;充分体现出DSP处理器的速度优势,提高埋弧焊控制的数字化程度,成功地达到本课题所设计的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 埋弧自动焊概述
• 1.2 数字化焊接技术的发展状况
• 1.3 国内外埋弧焊自动焊机的发展现状
• 1.3.1 国内埋弧焊机控制系统发展现状
• 1.3.2 国外埋弧焊机控制系统发展现状
• 1.4 课题的背景及研究意义和目的
• 1.5 本课题主要的研究内容
• 第二章 基于DSP的埋弧焊控制系统总体设计
• 2.1 TMS320LF2407控制器技术
• 2.1.1 数字信号处理器DSP概述
• 2.1.2 基于控制领域的TMS320LF2407
• 2.2 埋弧自动焊控制系统构成
• 2.3 本章小结
• 第三章 电源控制系统与小车驱动系统
• 3.1 电源整流电路设计
• 3.1.1 电源整流形式的选择
• 3.1.2 电源整流电路原理及其电路设计
• 3.2 集成触发电路设计
• 3.2.1 对触发电路的要求
• 3.2.2 移相触发电路和集成移相式触发器KJ004
• 3.2.3 控制系统触发电路图
• 3.3 小车驱动电路设计
• 3.3.1 小车电源电路
• 3.3.2 小车MOSFET驱动控制部分电路图
• 3.3.3 小车换向驱动控制电路
• 3.4 本章总结
• 第四章 送丝控制系统的设计
• 4.1 H型双极模式PWM控制原理
• 4.2 变速送丝弧压反馈原理
• 4.3 IR2110原理及驱动电路
• 4.3.1 IR2110原理
• 4.3.2 基于IR2110的驱动电路
• 4.4.本章小结
• 第五章 TMS320LF2407系统设计
• 5.1 TMS320LF2407硬件设计
• 5.1.1 正交编码脉冲电路
• 5.1.2 AD转换模块
• 5.1.3 TMS320LF2407显示接口电路
• 5.2 CCS调试平台
• 5.2.1 DSP芯片的开发工具介绍
• 5.2.2 CCS2的功能
• 5.2.3 TMS320LF2407的应用软件开发流程
• 5.3 DSP软件设计
• 5.3.1 控制算法
• 5.3.2 DSP软件程序
• 5.4 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 在校研究成果
• 致谢