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《脈沖MIG焊接電源數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第45卷第11期電力電子技術(shù)Vo1．45，No．112011年11月PowerElectronicsNovember201l脈沖MIG焊接電源數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)龐清樂(山東工商學(xué)院，山東煙臺264005)摘要：針對模擬控制和單片機(jī)控制的MIG焊接電源控制系統(tǒng)靈活性差、控制精度低及可靠性差等缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了基于32位微處理器(MCF5213CAF80)和FPGA的數(shù)字控制系統(tǒng)。介紹了控制系統(tǒng)的整體硬件電路設(shè)計(jì)方案、采樣和A／D轉(zhuǎn)換電路、PWM驅(qū)動電路。同時(shí)，介紹了FPGA的軟件設(shè)計(jì)和在MCF5213CAF80上的嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，基于微處理器和FPGA的脈沖MIG焊接電源控制系統(tǒng)動態(tài)響
2、應(yīng)快、可靠性高、弧長控制穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：焊接電源；現(xiàn)場可編程門陣列；控制系統(tǒng)中圖分類號：TG434．5文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1000-100X(2011)11-0014-03DesignofDigitalControlSystemforPulsedMIGWeldingPowerSourcePANGQing．1e(ShandongInstituteofBusinessandTechnology，Yantai264005，China)Abstract：Controlsystembasedonmicrocontroller(MCF5213CAF80)andfiledprogrammablegated
3、array(FPGA)forMIGweldingpowersourceisdesignedtosolvethedeficienciesinthecontrolsystembasedonanalogouscontroltechnologyandsingle-chipcontroltechnology，suchaspoorflexibility，controlprecisionandreliability．Theoverallhardwarecircuitscheme。samplingandA／DconvertercircuitsandPWMdrivecircuitsarepresented．Fu
4、rthermore，tIlesoftwaredesignofFPGAandthesoftwaredesignofreal—timeembeddedoperatingsystemonMCF5213CAF80areproposed．TheexperimentalresultsshowthatthecontrolsystembasedonmicrocontrollerandFPGAforpulsedMIGweldingpowersourcehastheadvantagesofquickerresponse，betterreliabilityandmorestablearclength．Keyword
5、s：weldingpowersource；filedprogrammablegatedarray；controlsystemFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50777040)；PostdoctoralScienceFoundationofChina(No．20090461204)；NationalScienceFoundationofShandongProvince(No．ZR201OEL030)1引言2脈沖MIG焊機(jī)控制系統(tǒng)控制方案弧焊逆變電源自八十年代問世以來．經(jīng)過逐焊接電流和電弧
6、弧長是影響脈沖MIG焊接步發(fā)展完善。目前逆變式弧焊電源己成為焊接電質(zhì)量的兩個(gè)重要因素。對焊接電流采用變參數(shù)PI源的主流產(chǎn)品『11，傳統(tǒng)的模擬控制系統(tǒng)和單片機(jī)控制；弧長不能直接測量，采用焊機(jī)輸出電壓來表控制系統(tǒng)由于靈活性差、控制精度低和可靠性差征弧長，對輸出電壓采用PID控制。整個(gè)控制系統(tǒng)等缺點(diǎn)，嚴(yán)重制約了弧焊電源的發(fā)展【。隨著EDA為雙閉環(huán)控制．即電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)控制。控制技術(shù)和DSP技術(shù)的發(fā)展．實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)的數(shù)字系統(tǒng)的總體框圖如圖1所示。化。國內(nèi)外學(xué)者對MIG焊接電源的數(shù)字控制系統(tǒng)進(jìn)行了研究『3_1。我國數(shù)字化電源的研究起步較晚，主要集中在研究所和幾所高校中[5-8]。為了進(jìn)一步提高焊機(jī)
7、質(zhì)量．滿足MIG焊接電源數(shù)字控制所需的實(shí)時(shí)性和控制精度。提出了基于32位微控制器(MCF5213CAF80)與FPGA的焊機(jī)控制系統(tǒng)。萋學(xué)基金r(目20：0國904家61自20然4)；山東省自‘然科學(xué)基金；(中ZR國20博10E士L后030科)3?．1整一體硬一件”設(shè)一計(jì)方“案一定稿日期：2o11一o6—10脈沖MIG焊機(jī)控制系統(tǒng)的整體硬件設(shè)計(jì)框作者簡介：龐清樂(1969一)，男，山東聊城人，副教
