基于MSC-51单片机波形控制软件编程设计开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

气体保护焊便是一种易于实现自动化的焊接方法。一种高效节能的焊接工艺,具有焊接生产效率高成本低适应性强等优点,已经在碳钢和低合金钢材料的焊接中广泛应用。气体保护焊焊接过程中熔滴飞溅大,焊缝成形差,焊接参数调整困难,限制了其焊接工艺的推广应用。熔滴过渡过程直接影响了气体保护焊的焊接质量。国内外焊接工作者在对熔滴短路过度机理研究的基础上,认识到焊接电流和焊接电压不仅是电弧现象的信息载体,也是弧焊过程可控变量,由此提出了焊接电压电流的波形控制法。波形控制法对控制焊接焊接飞溅,改善焊缝成形有显著的作用,采用人工智能技术利用软件编程实现波形控制具有算法先进,控制灵活,可靠性高的特点。近年来,电子电力技术和计算机的发展,极大地推动了波形控制法的发展。短短数十年间,波形控制法从粗略控制到精确控制,从准确控制到动态调整,取得了突飞猛进的发展。波形控制是对气体保护焊焊接过程的各阶段的电流进行快速精确的控制,其控制思想是短路电流是影响飞溅的重要因素,应当减小;短路后的燃弧后期应减小焊接电流以减小瞬时短路次数,保证正常的短路,以降低飞溅率。为解决熔滴短路过渡的飞溅与焊缝成型问题而发展起来的波控法,.已愈来愈显示出他的灵活性和方便性。在波控法中，比较成功的是美国林肯公司的STT，其次还有脉冲电流的波形控制技术。在国内，清华大学[9]设计了以TMS320LF2407ADSP为核心元件的CO：焊逆变电源特性PID控制系统，通过软件的方式对电源特性进行控制，改变PID参数，得到了不同的动态响应以及不同的焊接电流和电压波形，为国内发展波形控制技术奠定了良好的理论基础。波控法的优越性将随着具有更高逆变频率的弧焊电源得到更大程度的体现。波控法的精细化微机化智能化已是它的必然发展趋势。波控法的思想已不仅仅局限于飞溅与焊缝成形的控制,对于焊接工艺其它性能的提高也同样具有优势。

焊接过程本身是个非常复杂的物理和化学过程,精细的波形控制方法在大大提高了对熔滴过渡的控制能力的同时也带来了可控参数增多。若全部用硬件来完成,则控制电路会很复杂,这不但影响了系统的可靠性,而且使参数调整和控制不灵活。为此有更多的学者开始了弧焊电源的电流波形微机控制的研究,采用人工智能技术利用单片机软件编程实现波形控制具有算法先进,控制灵活,可靠性高等特点。

2. 研究的基本内容与方案

2.1基本研究内容

1．文献调研，了解国内外相关研究概况和发展趋势。

2．研究波形控制理论，学习msc-51单片机软件编程技术。

3. 研究计划与安排

第1－3周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确设计内容，了解设计资料，确定技术方案，并完成开题报告。

第4－5周：研究波形控制理论，熟悉51机软件编程技术。

第6－7周：确定短路过渡状态判断指标和控制算法。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]潘际銮.现代弧焊控制[m].北京：机械工业出版社，2007.3

[2]殷大会.减少co2气体保护焊飞溅的措施【期刊论文】-中国机械2014(12)

[3]黄石生.弧焊电源及其数字化控制[m].北京：机械工业出版社.2006