波形控制CO焊短路过渡过程的计算机仿真及实验研究

摘要

CO<,2>气体保护焊是一种高效、节能的焊接方法,但是其短路过渡飞溅大和焊缝成形差的问题一直未能很好地解决,这限制了它的普及和应用,此外焊接工艺参数的相互关系是很复杂的,为了确定最佳工艺参数提高焊接质量,需要做大量重复的实验,这将导致材料和能源的极大消耗.因而我们需要建立一种实用合理的仿真模型,用来研制新型焊机和预测焊接工艺参数以获得最佳焊接工艺性能.该文在对短路过渡过程的机理进行深入研究后,在综合CO<,2>短路过渡焊波形控制研究成果的基础上,提出了两种波形控制方法,称其为CO<,2>焊短路过渡过程的AWP(Adapting Welding Physics Process)波形控制.根据AWP波形控制方案,利用MATLAB/Simulink系统仿真工具分别设计了两种新型波控仿真系统,重点讨论了最小输出降电流控制的计算机仿真模型的控制参数的变化对波形的影响并得出结果.

目录

文摘

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第一章前言

1.1 CO2气体保护焊在我国的发展水平及应用现状

1.2选题意义

1.3计算机仿真技术在焊接领域里的应用

1.3.1计算机仿真的优点

1.3.2计算机仿真技术存在的问题和未来发展方向

1.4本研究的主要内容

第三章CO2焊短路过渡过程的物理特征分析

2.1多信号同步焊接熔滴过渡高速摄像系统的建立

2.2 电压、电流波形信号和对应的熔滴过渡过程的物理特征的分析

2.2.1燃弧阶段的物理特征及分析

2.2.2短路阶段的物理特征及分析

2.3本章小结

第三章AWP波控CO2焊短路过渡过程的计算机仿真模型的建立及对仿真结果的分析

3.1 CO2气体保护焊短路过渡过程分时控制必要性的分析

3.2 AWP波形控制方案的制定

3.3普通CO2焊短路过渡过程的计算机仿真

3.3.1弧长变化系统模型

3.3.2非线性负载系统模型

3.3.3 CO2电弧焊逆变器的仿真模型

3.3.4系统的整体仿真模型

3.3.5仿真结果分析

3.4 CO2焊短路过渡过程波形控制的计算机仿真模型的建立

3.4.1加IGBT开关控制的计算机仿真

3.4.2最小输出降电流控制的计算机仿真

3.5本章小结

第四章AWP波控CO2短路过渡焊实验系统的建立与实验结果的分析

4.1逆变焊接电源的特点

4.2 CO2焊短路过渡波形控制对逆变电源的要求及选择

4.3状态检测

4.4 AWP波控CO2短路过渡焊实验系统的建立

4.4.1 AWP波形控制方案的选择

4.4.2实验条件

4.4.3实验目的

4.4.4实验结果分析

4.4.5波控CO2焊短路过渡过程的实测波形与仿真波形的比较

4.5本章小结

第五章结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文和科研情况说明

致谢