基于DSP的CO2焊數(shù)字控制研究.pdf

1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制技術(shù)和信號(hào)處理技術(shù)使實(shí)現(xiàn)焊機(jī)控制系統(tǒng)全數(shù)字化成為可能。全數(shù)字化控制控制靈活、控制精度高、穩(wěn)定性好和容易實(shí)現(xiàn)柔性化控制，是逆變焊機(jī)電源的發(fā)展趨勢(shì)。為此，本文研究CO2焊逆變電源的數(shù)字化控制系統(tǒng)，引入了基于DSP和CPLD的全數(shù)字化控制技術(shù)，通過(guò)數(shù)字控制的方式，達(dá)到滿(mǎn)足CO2焊逆變電源控制應(yīng)用需要，提高逆變焊機(jī)的性能。
　　 本文結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)的最新發(fā)展，采用DSP TMS320F2

2、812、CPLD EPM240T100C5和AT89S55單片機(jī)、DSP TMS320F28016設(shè)計(jì)了CO2焊逆變電源的全數(shù)字控制系統(tǒng)，建立了CO2焊全數(shù)字控制系統(tǒng)的研究平臺(tái)。其中，DSP TMS320F2812為核心控制芯片，負(fù)責(zé)CO2焊逆變電源的整體管理與核心控制；CPLD EPM240T100C5負(fù)責(zé)數(shù)字化PWM控制以及數(shù)字化保護(hù)和數(shù)字化濾波功能；AT89S55單片機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)接口界面交互系統(tǒng)的控制；TMS320F28016負(fù)責(zé)送

3、絲速度控制，單片機(jī)和DSP TMS320F2812之間、TMS320F2812與TMS320F28016之間的數(shù)據(jù)交換均選用SN75179芯片利用RS485通訊協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。
　　 本文研究的CO2焊數(shù)字控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)軟硬件調(diào)試后，實(shí)現(xiàn)了如下功能：
　　 (1)以DSP TMS320F2812、CPLD EPM240T100C5為核心研制專(zhuān)用的電流型PWM控制電路，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字PWM，數(shù)字保護(hù)電路和數(shù)字濾波；采用電壓、電流反饋

4、控制，利用軟件PI控制算法，實(shí)現(xiàn)CO2焊接過(guò)程的精確控制。
　　 (2)以DSP TMS320F28016為核心研制送絲反饋控制系統(tǒng)，采用光電碼盤(pán)對(duì)送絲速度進(jìn)行反饋，提高送絲速度的穩(wěn)定性、一致性。
　　 (3)以單片機(jī)構(gòu)建人機(jī)接口系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焊接參數(shù)調(diào)節(jié)、實(shí)時(shí)顯示和通訊，且具備參數(shù)存儲(chǔ)、調(diào)用、掉電保護(hù)功能。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文研究的數(shù)字控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)CO2焊逆變電源精確的過(guò)程控制，送絲速度穩(wěn)定，人機(jī)界面友好、