一、IGBT逆变熔化极脉冲氩弧焊机研制（论文文献综述）
管志忱[1]（2021）在《双丝AC交叉电弧增材制造工艺及性能研究》文中进行了进一步梳理电弧增材制造技术是依靠焊接电弧把离散材料逐点逐层累积叠加形成三维实体的技术,与传统铸造、冲压等工艺相比,可以大大减小生产成本,较少材料浪费以及缩短研发周期。为了进一步提升电弧增材制造生产效率,电弧增材制造生产过程不断向自动化、智能化方向发展,特别是在原有的焊接基础上,开发新的高效焊接工艺,从焊接方法本身提升熔覆效率。针对目前工业更高效率的需求,提出了在堆垛时采用两根焊丝作为填充物,并且在两根丝之间加交流电的工艺来提高熔覆效率的方法,进行堆垛墙的制备。针对主弧电流、交流电电压与送丝速度等变量对其工艺方法进行分析,观测了这些参数对增材制造过程中熔滴过渡行为的影响。并且在该方法的基础上提出了采用双丝AC交叉电弧增材制造的方法进行梯度功能材料的制备,分析了堆垛层成形、微观组织以及力学性能的变化规律。在双丝AC交叉电弧增材制造工艺研究的过程中,首先搭建了双丝AC交叉电弧增材制造试验平台,在不锈钢基材上进行不锈钢双丝单道单层熔覆试验,分别对主弧电流、送丝速度比和交流电电压对双填丝工艺进行研究,探究这些参数对成形、热循环曲线等参数的影响。同时进行了双丝AC交叉电弧增材制造熔滴受力分析,讨论了不考虑主弧与交叉电弧相互作用下熔滴受力情况,在此基础上,结合所采集的电流电压与熔滴过渡过程来分析熔滴过渡模式。结果表明:主弧电流、送丝速度比和交流电电压对熔覆成形都有较大影响并最终确定主弧电流为80A,交流电压为48.4 V,两根焊丝送丝速度都为110 cm/min时,为最佳工艺参数。双丝AC交叉电弧由一个主弧和一个交流电弧组成,当丝间电压较高或电阻较低时,更容易形成稳定的电弧,此时交流电对熔滴过渡影响更大。由于受交叉电弧的电磁力影响,主弧周期性摆动,周期为50Hz,可以对熔池进行搅拌,细化晶粒,改善堆垛层质量。熔滴过渡周期和熔滴大小都与送丝速度呈负相关关系;随着交流电压的增大,左侧焊丝熔滴过渡周期与熔滴过渡直径都变大,右侧焊丝熔滴过渡周期与直径都减小,这是由于两个熔化极之间的电弧力变化造成的。在双丝AC交叉电弧增材制造的基础上,采用了异种丝材作为填充物进行梯度功能材料的制备并对钛合金进行了强化,同时对梯度钛合金材料电弧增材制造的单道单层、单道多层堆垛墙进行参数优化,得到了成形均匀、连续,没有明显缺陷的堆垛墙。在此基础上研究了不同送丝速度配比时,试样的组织及性能变化。结果表明:交流电的加入可以使主弧进行周期性摆动,且起到搅拌熔池的作用,一定程度上改善了成分不均匀的情况。结合EDS可知堆垛层内Ni元素均匀分布在枝晶上,在凝固过程中,Ni元素与Ti元素发生共析反应,生成Ti2Ni金属化合物,并在冷却过程中保留下来。通过XRD可知堆垛层内主要由α-Ti、Ti Ni和Ti2Ni组成。Ti Ni和Ti2Ni的同时存在可以提升堆垛层的强度和韧性。随着lnconel 625送丝速度的增加,堆垛层的硬度也逐层增加,其硬度值可以达到600HV,比基材的硬度提高300HV,堆垛层抗压强度也有较大提升达到了27KN。摩擦磨损试验中,lnconel 625送丝速度较快的区域呈现出较小的磨损区域,通过异种焊丝增材制造可以明显提升堆垛层表面的耐磨性。
朱宇[2]（2019）在《便携式SMAW逆变焊机研制》文中研究指明传统的弧焊设备体积大、效率低,造成了很大的能源浪费和环境污染。逆变式弧焊电源凭借着体积小、重量轻、高效节能的特点,已经成为弧焊电源发展的趋势。焊条电弧焊SMAW焊机具有操作灵活、适用性强、适合于全位置焊接和不需要保护气体等优点,特别适用于家庭维修、装潢和野外施工等场合。将焊机尽量做地轻巧、便携,有着重要意义,可使焊机逐渐走进家庭、促进焊机出口和整个焊机行业的发展。本文从主电路设计、控制电路设计、辅助电路和机械结构设计三方面设计了一款新型便携式SMAW逆变焊机。主电路设计包含了输入整流滤波电路、半桥逆变、主变压器设计和输出整流电路。通过详尽地分析与模拟仿真实验,合理地选择了整流桥、输入滤波电容、功率开关管和输出整流管。合理地设计了缓冲电路、吸收了高频开关器件的高频干扰,提高了整机的电磁兼容性能。主变压器设计是重中之重,本文从磁芯材料选择,磁芯形状的选择和线圈绕组设计等方面全方位地分析与设计变压器。将主变压器尽量做到低成本、低高度、高效率、高可靠和高密度,从而实现了变压器的最优化设计。控制电路设计采用了电压模式的PWM控制模式,控制芯片为SG3525。驱动电路采用变压器隔离驱动方式,使功率开关管能安全可靠地工作在高频状态下。SMAW焊机要求的外特性为恒流外拖特性。本文采用了比例—积分调节电路并增加了推力电流电路,保证了焊机具有良好的工艺性。为了保证焊机安全可靠运行,本文设计了过热和过流保护电路。控制电源电路设计采用单端反激式拓扑,额定输出功率为13W,对控制电源的变压器和缓冲电路做了优化设计。在机械结构和散热设计部分,为功率开关器件配备了合理的散热器并采用水平风道设计。经过结构优化设计,实际样机尺寸为:长220mm,宽105mm,高120mm。样机的额定输出功率为3.5kW、逆变频率高达45kHz、重量仅为2kg,功率密度高。对样机的空载电压和外特性做了测试与分析。最后,对样机进行电气参数和焊接实验,验证了本文设计的便携式SMAW逆变焊机完全满足焊条电弧焊的电气参数指标和工艺要求。
范文艳[3]（2019）在《基于SiC器件的快频脉冲TIG焊接电源研究》文中提出传统的脉冲钨极惰性气体保护焊（Tungsten Inert Gas Welding,简称脉冲TIG焊）以电弧稳定、零飞溅、焊接质量高、可焊金属范围广等优势而受到广泛应用,但其同时存在脉冲频率较低、电弧能量不集中、热输入量较大等问题,容易导致焊缝的热影响区增大、晶粒变粗大以及力学性能降低。快频脉冲TIG焊接方法能够提高电弧收缩程度,改善能量密度和提高电弧挺度,有望可以解决传统脉冲TIG焊接方法存在的不足,已成为脉冲TIG焊接领域的研究热点之一。但是,在快频脉冲TIG焊中加入的高频调制电流会对焊接电源产生强烈电磁干扰,极易出现焊接电流不稳定、高频段电弧控制效果差等问题,尤其是对功率半导体器件的不利影响更甚,如何提升焊接电源的稳定性是优化快频脉冲TIG焊的关键所在。传统硅（Si）基功率器件的开关性能难以满足新一代高性能焊接电源的应用要求,而第三代宽禁带碳化硅（SiC）功率器件特别适用于高温、高频高压、抗辐射和大功率等应用场合,在提高焊接电源整体性能方面具有极大的潜力。为此,本文采用新型SiC功率器件来研制满足快频脉冲TIG焊工艺需求的全数字化高性能焊接电源。论文首先分析了快频脉冲TIG焊接的研究进展,然后设计了快频脉冲TIG焊接电源主功率电路以及配套的数字化控制系统,利用有限元软件对快频脉冲TIG焊电弧特性进行基础模拟分析,搭建了SiC快频脉冲TIG焊接电源试验平台,进行焊接电源性能测试,并展开工艺试验及其分析。论文主要工作如下:1)确定了快频脉冲TIG焊接电源的总体设计思路。分析了快频脉冲TIG焊接的研究进展,介绍了快频脉冲TIG焊接技术及其焊接优势;对比分析了SiC MOSFET与Si MOSFET和Si IGBT的性能,明确了采用SiC功率器件的优势;采用开关性能更优异的SiC器件来优化电源控制效果和响应特性。2)研制了全数字化SiC快频脉冲TIG焊接电源。结合快频脉冲TIG焊接工艺的要求,设计了高频脉冲电流切换电路、脉冲电流主电路和基值电流主电路;结合快频脉冲TIG焊接工艺流程,设计SiC快频脉冲TIG焊接电源的全数字化控制系统。3)探讨了快频脉冲电弧的收缩机理。利用有限元软件建立电弧仿真模型,对快频脉冲TIG焊接电源的特性进行基础研究,分析了脉冲电流频率对电弧本身以及电弧压力的影响,并利用高速摄影系统对电弧进行形态分析。4)进行了焊接电源性能测试及快频脉冲TIG焊接工艺实验。搭建了SiC快频脉冲TIG焊接电源试验平台,测试SiC焊接电源样机稳定输出快频脉冲电流的能力;并且进行了SiC快频脉冲TIG焊接工艺试验,对比分析了不同基值电流值、主电流值、主电流占空比和脉冲电流模式下的焊缝成形。结果表明:研制的SiC快频脉冲TIG焊接电源可以稳定输出20kHz的快频脉冲电流波形,焊接过程中波形稳定不失真;快频脉冲TIG焊接过程稳定,焊缝成形较好,无明显的气孔缺陷;采用SiC研制快频脉冲TIG焊接电源,可以加强高频段电弧控制效果,稳定输出快频脉冲电流,有利于推动快频脉冲TIG焊接的发展。
包学强[4]（2018）在《旁轴式等离子-MIG复合焊设备研制》文中研究说明复合焊作为高效焊接方法中的一种,因其设备制造相对容易,高效化原理相对简单,高效化效果比较理想等多种突出优势,近几年得到了焊接界越来越多的重视。随即,不同的复合焊方法层出不穷,有些已成功应用于生产,有些在实验室中的研究也取得了很大进展。等离子-MIG（Metal Inert Gas Welding）复合焊是继双丝MIG、TIG（Tungsten Inert Gas Welding）-MIG、激光-MIG后又一种发展前景非常好的复合焊方法,等离子-MIG复合焊结合了等离子焊和MIG焊各自的优点,实现了对两种焊接方法优势互补的目的。此外,等离子-MIG复合焊相较于TIG-MIG具有更高的焊接效率,且能够实现中、大厚板单面焊双面成型的目的。相较于激光-MIG复合焊,等离子-MIG复合焊焊接效率高,且等离子-MIG复合焊设备成本远远低于激光-MIG复合焊,设备更容易获得,使其在实际焊接生产中的推广价值远远优胜于激光-MIG复合焊。目前常见的等离子-MIG复合焊枪有旁轴式、同轴式及偏置式,结合各自优缺点,本文选用旁轴式复合焊枪。用于等离子-MIG复合焊的电源以直流电源为主,即用于复合焊的等离子焊电源和MIG焊电源都选用直流电源,由于电弧各自的特点,等离子-MIG复合焊机焊接时一般为等离子焊机正接而MIG焊机反接。但和双丝MIG、TIG-MIG一样,等离子-MIG复合焊两电弧耦合时由于受电磁力的作用,如果用于复合的两种焊接方法都选择直流焊接,两电弧之间的干扰力比较大,影响两复合电弧耦合效果。为了解决这一问题,本文提出一体式脉冲等离子-MIG复合焊,旨在对直流等离子-MIG复合焊脉冲式改造,使用于复合的两电弧为脉冲电弧,并通过对两脉冲电弧脉冲相位的控制,降低两耦合电弧相互作用力,改善复合电弧耦合效果,进而提高复合焊质量。本文研究内容为以PLC（Programmable Logic Controller）为控制核心的直流型等离子-MIG复合焊设备研制,并利用此设备针对母材为16Mn钢试板进行工艺研究,同时以此为基础研制一台一体式脉冲等离子-MIG复合焊电源,此设备研究内容包括硬件电路部分和软件部分。硬件电路部分主要包括主电路和控制电路,软件主要是为了配合硬件电路实现焊接过程,针对DSP（Digital Signal Processor）芯片的控制程序使用C语言编写。
张永刚[5]（2013）在《用于新型弧长调节方法的高频脉冲电源》文中研究说明随着工业技术的不断进步，集装箱行业与汽车行业迅猛发展，竞争也日趋激烈。越来越多的厂家选择薄板作为生产材料，不仅可以减少生产成本，提高企业的竞争力，而且减少材料的使用，节约能源。对于薄板的组装，大多都采用焊接的方法，所以提高薄板焊接水平，具有十分重要的意义。薄板焊接由于熔池的热容量非常小，所以对焊接热输入非常敏感，一旦焊接热输入稍有波动，就会造成烧穿或未焊透。由于焊接过程中弧长调节不可避免，传统的焊接方法通过调节电弧总能量改变焊丝熔化速度，实现弧长的调节，这样热输入也随之变化，很容易造成焊接缺陷。为此本课题提出一种新的弧长调节方法：当弧长发生变化时，通过调节用于熔化焊丝的热量占总体热量的比例，但不改变对母材的热输入，来实现弧长的稳定。为此设计了一台基于dsPIC30F2020、dsPIC30F6011核心控制芯片的新型的全数字脉冲焊接设备，焊接电源主电路部分为两路BUCK电路，分别实现恒流输出，通过两路BUCK电路输出电流的叠加，最终输出高频率的脉冲电流。从而使脉冲电流在电流的平均值不变的情况下，改变电流的有效值，改变焊丝的熔化速度，实现弧长的调节。本文将通过整体结构设计，对数字电源主电路拓扑结构进行分析，并对应用到的器件进行选型。对焊接电源控制电路硬件及软件的设计，实现了全数字化。包括基值输出电路设计，幅值输出电路设计，驱动电路设计，反馈电路设计，数字PID控制设计及送丝调速系统设计。
常朝晖[6]（2013）在《逆变式熔化极氩弧焊机及其控制系统研究》文中研究说明脉冲MIG焊是一种发展迅速且应用极为广泛的焊接技术。其主要特点是焊缝美观、飞溅小、有较宽的电流调节范围、接头性能良好、实现全位置焊接。在工艺方面采用一脉一滴的熔滴过渡方式，焊接质量高，熔滴过渡十分稳定。脉冲MIG焊的设备发展也十分迅速，从模拟弧焊逆变电源逐渐发展到微机控制的弧焊电源，甚至是数字化弧焊逆变电源。本文设计的脉冲MIG焊机控制系统主要包括：弧焊电源电力变流系统、控制系统、送丝驱动系统。弧焊电源逆变电路有两次AC—DC整流和一次DC—AC逆变环节，逆变环节采用全桥IGBT逆变电路。在控制系统中，有单片机控制系统、IGBT驱动电路、保护电路以及PWM脉宽调制电路。IGBT驱动电路由EXB841构成，PWM脉宽调制电路由SG3525芯片构成，同时还设计了电流电压转换电路，焊接参数条件设定及显示电路等。送丝驱动控制系统采用MOS管控制电路及速度半闭环控制，具有快速制动功能。单片机控制系统主要作用是焊接参数及焊接程序的控制。为了优化系统设计并验证系统设计的正确性，用MATLAB软件对焊机控制系统进行建模及系统仿真。根据弧焊电源构成，分析了构成环节的传递函数，建立了控制系统的结构图。电流环采用比例—积分控制，仿真分析表明，系统具有良好的适应参数变化的性能，电流环具有较高的动态响应性能，其输入输出响应性能满足脉冲焊控制脉冲电流的要求。电压环采用比例—积分控制，仿真分析表明，电压环阶跃响应性能好，能满足焊接过程控制的要求。在焊接试验方面，进行铝合金焊接。通过对焊缝观察以及高速摄像表明，一脉一滴的熔滴过渡过程稳定，焊接过程稳定，焊接质量高。直流脉冲MIG焊启弧、焊接、收弧等过程可靠。
孙丽[7]（2013）在《氩弧焊机控制器恒流控制的研究》文中研究说明近年来随着科学技术的发展，焊接技术在现代工业生产中的应用越来越广泛。其中，逆变式的焊接电源以其体积小、重量轻、效率高、电气性能好、易于实现智能化控制等诸多优点，已经成为焊接电源的主要发展方向。本课题研究的是氩弧焊机控制器的恒流控制系统，但当前氩弧焊机控制器中的逆变电源多采用硬开关的电路结构模式，这样功率器件在导通和关断过程中会产生很大的功率损耗，并且随着逆变频率的升高，系统电路的功率损耗会更加的严重。为了解决硬开关的功率损耗问题，软开关技术便应运而生了。本文便采用了软开关的氩弧焊逆变电源技术，并经过对系统主电路的多种拓扑结构的对比分析，最终选用了移相控制全桥零电压零电流的脉宽调制（PS-FB-ZVZCS-PWM）的新型软开关电路拓扑结构。同时，为了避免传统的PID调节的弊端，本文采用了粒子群神经网络算法对PID算法进行优化，形成了粒子群神经网络PID的智能算法，并在MATLAB2010a/Simulink中对氩弧焊机控制器恒流控制系统进行了建模仿真。通过粒子群神经网络PID的智能算法对系统反复运行控制及修正，使得系统输出量更加逼近期望值，最终实现了氩弧焊机控制器的恒电流输出控制。仿真结果表明，粒子群神经网络PID算法对氩弧焊机控制器的恒电流控制具有一定的研究意义和价值。本文在仿真研究的基础上，又完成了氩弧焊机控制器的恒流控制系统的软、硬件设计，并制作了氩弧焊机的控制器系统。其中，硬件部分包括以数字信号处理器（DSP）芯片TMS320F2810为核心的主电路，以及采样电路、IGBT逆变电路、键盘显示电路等。软件部分是基于CCS3.3平台的C语言程序，主要包括主程序和中断服务子程序。最终，本文在制作的氩弧焊机控制器中完成了对系统的恒流控制，结果表明，本文所设计的硬件和软件的控制方案能够满足氩弧焊机恒电流控制系统的要求。
傅新皓[8]（2013）在《高频磁场在高速TIG焊管中的应用》文中研究说明钨极惰性气体保护弧焊（简称TIG焊）是使用纯钨或活化钨（如钍钨、铈钨等）作为非熔化电极，采用惰性气体（如氩气、氦气等）作为保护气体的电弧焊方法，在现代工业中应用广泛，它的优点是焊接接头质量高，几乎可用于所有金属的连接，特别适合薄板或薄壁管件的焊接。但TIG焊熔深小、生产效率低。为了提高TIG焊接效率，人们采取了许多有效的方法，如活性剂TIG焊（A-TIG）、超声波TIG复合技术（U-TIG）、热丝TIG焊和高速TIG焊等，其中高速TIG焊是采用提高焊接速度的方法来提高焊接效率，焊接速度一般都在1m/min以上。在焊接壁厚为2mm的不锈钢管时，随着焊接速度的提高，会出现管子未焊透的状况，同时出现焊缝不连续和咬边倾向，进而限制了焊接速度的提高，影响了焊接效率。本课题针对这个问题展开了研究，致力于提高TIG焊接电弧的能量密度，进而增加焊缝的熔深，增大焊缝熔化角，降低焊缝的咬边倾向，提高焊接速度，提高生产效率。论文查阅了大量国内外文献资料，提出了一种在TIG焊接区外加高频磁场的方法。针对磁控电弧特性以及磁场对焊缝成形的影响规律进行了深入研究，丰富了外加磁场作用下TIG焊接电弧理论，为扩展TIG电弧的应用范围提供一种有效途径。论文研制了可调节参数范围广的TIG焊电磁控制设备，设计技术参数为：输入电源电压220V/50Hz；电流调节范围0200A；负载持续率：100%；频率调节范围：020KHz；占空比调节范围：2575%；有间歇交变方波输出功能。设计了与TIG焊枪配套的外加高频磁场磁头。用高速摄像系统拍摄了0100Hz范围内磁场作用下TIG电弧的形态，并对电弧运动的机理进行了分析。用电弧热量分布测试装置测量了不加磁场和外加高频磁场状态下的电弧热量分布，发现外加高频磁场使电弧热量分布更加集中。外加高频磁场还可以提高电弧的弧柱中心的气动压力峰值：焊接电流60A，磁场频率350Hz，磁场强度30mT，保护气流量10L/min，电弧气动压力呈双峰分布，在470Hz时，双峰消失，气动压力分布变为高斯分布，且随着频率的继续升高，气动压力峰值增大，在3000Hz左右时，气动压力峰值超越不加磁场时电弧气动压力。在激磁频率6KHz时，电弧电流密度较不加磁场时明显增加。在焊接工艺试验中，证实了外加高频横向磁场对电弧的磁压缩效应，并且这种磁压缩可以提高电弧的能量密度，进而有效改善高速TIG焊中由于提高焊速而产生的未焊透、咬边倾向、焊缝不连续等焊接缺陷，在焊接电流90A，氩气流量10L/min，外加高频磁场强度30mT，频率6KHz，焊接速度4.5m/min时，焊缝成形良好。
陈涛[9]（2012）在《基于DSP的低能量输入GMAW焊接电源控制系统的研究》文中指出数字化逆变电源的出现和发展是焊接技术的进步，有人甚至把它比作焊接技术的数字化革命，也有人把它比作焊接技术的IT革命。数字化逆变电源不仅仅推动了焊接电源的发展，更重要的是它对焊接技术的长远发展产生了积极的影响作用。本文首先介绍了“数字化”的概念，分析了数字化逆变弧焊电源的特征。结合低能量输入GMAW推拉丝短路过渡的控制方式研究现状，以及对短路过渡各阶段控制的不断细化的发展趋势，将数字化技术引入控制过程中，使得焊接过程更加稳定和精确，并能降低焊接过程的飞溅和改善焊缝成形。本论文简要介绍了数字信号处理器DSP（Digital Signal Processor）的产生、应用领域及发展趋势等，接着详细阐述了其工作原理、结构特征及芯片的选型。重点介绍了所研制的IGBT逆变GMAW焊接电源系统的组成部分和控制原理。分别就逆变电源的主电路进行了简述，对控制电路、保护电路和驱动电路做了详细分析，并从软硬件两方面进行了系统的阐述。主电路采用软开关式全桥逆变结构，选用IGBT作为逆变器件，逆变频率选定为20KHz，主电路主要由下述几部分组成：整流滤波电路、逆变电路、中频变压器、输出整流以及输出滤波电路。控制系统以32位数字信号处理器TMS320F2812为核心，采用了目前比较常用的脉宽调制方式PWM（Pulse Width Modulation）即控制IGBT的导通时间来实现焊机输出功率与输出特性的控制。DSP输出的控制量经D/A转换后，经UC3846芯片及两片555芯片产生四路脉冲，再经IGBT专用驱动模块进行功率放大后触发IGBT。系统实时对输出电流进行采样，将采样结果送入到DSP进行A/D转换。文中还详细介绍了DSP开发环境CCSv3.3的安装和设置以及开发工具ICETEK-5100USB的使用。本文还详细阐述了DSP片内的资源分配和外围电路的功能等。并针对焊接过程中可能出现的典型故障：过流、过热、过/欠压等，设计了相应的保护电路。在焊机的主电路和控制电路部分都进行了可靠性与抗干扰设计，系统分析了可能影响焊机正常工作的各种干扰及其产生原因，并在原理图设计、PCB制作以及程序编制的过程中采取了相应的软硬件抗干扰措施。系统软件采用C语言，以模块化方法设计。文中详细介绍了主程序及中断服务程序的功能和结构。通过试验，对该电源的实现方案、组成部分进行了分析，得到了初步的试验结果，给出了在试验过程中记录的相关数据与波形；对试验过程中出现的问题进行研究分析，提出了解决方法。试验结果表明：硬件电路简单可靠，系统软件高效、移植性好，抗干扰能力强，基本达到了最初设计的构想和要求。最后，针对本焊机的后续研究工作提出了进一步完善的建议，为数字化焊机今后的深入研究奠定了良好的基础。
朱萍[10]（2012）在《单片机控制MMA/TIG焊机可靠性研究》文中认为MMA/TIG焊机是一种集手工电弧焊、直流TIG焊和脉冲TIG焊为一体的多功能焊机，该型号焊机已广泛地应用于汽车、机车车辆、化工、船舶等工业领域的焊接。本文是在综合国内外关于MMA/TIG弧焊电源的研究现状和发展趋势的基础上，针对实验室前期研制的基于80C196KB单片机控制MMA/TIG焊机出现的问题，从其主电路、控制电路、软件程序及抗干扰等方面进行可靠性研究，提出相应的解决办法并做出改进。实验表明改进后的MMA/TIG焊机具有控制电路简单、成本低廉、使用更可靠、控制精度更高等一系列优点。本文首先介绍了可靠性的概念，可靠性就是设备在产品在规定的条件下、在规定的时间内完成规定的功能的能力。MMA/TIG焊机要在批量化生产中应用，其各方面的性能必须达到一定的标准，涉及到工作效率、自动化、成本和可靠性等诸多因素，尤其是可靠性。根据该MMA/TIG焊机存在的一系列问题，通过其主电路结构及工作原理，从输入输出整流电路、中频变压器、开关功率元件IGBT三方面对主电路的可靠性进行了分析研究。然后从电源电路、脉宽调制电路、数据采集电路、数模转换电路以及IGBT驱动电路及保护电路方面对控制电路的可靠性进行了研究。为了IGBT能安全可靠的工作，分析了IGBT的结构及失效机制，针对工作过程中可能出现的过压、过流及过热等情况，提出了多种保护方法。结果表明主电路及控制电路其他各方面达到预期可靠性要求，数模转换电路改进为由MAX530数模转换芯片控制。其次进行了系统的软件程序结构及抗干扰措施方面的可靠性研究。根据MMA/TIG焊机在不同焊接方法下的时序要求，设计了控制系统软件，重点介绍了主程序和中断服务子程序，改进了参数预置与显示子程序，给出了程序流程图及部分程序。抗干扰方面，除了介绍了几种常用的硬件抗干扰措施外，还重点介绍了电流采样电路和高频引弧控制电路方面采取的抗干扰措施。软件程序设计中采取了如监视定时器、冗余指令、数字滤波等常用的抗干扰措施。最后，对焊机进行了脱机和联机调试以及试焊，并给出了相关的波形图。试验结果表明：改进后的MMA/TIG焊机能够更加可靠的满足脉冲TIG，直流TIG和手工电弧焊的要求。
二、IGBT逆变熔化极脉冲氩弧焊机研制（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、IGBT逆变熔化极脉冲氩弧焊机研制（论文提纲范文）
（1）双丝AC交叉电弧增材制造工艺及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 高效电弧增材制造研究现状 |
| 1.2.1 磁控大电流GM AW高效焊接 |
| 1.2.2 T.I.M.E焊接 |
| 1.2.3 复合热源高效焊接方法 |
| 1.3 双丝高效焊技术研究进展 |
| 1.4 梯度材料的增材制造 |
| 1.4.1 激光增材制造制备梯度功能材料 |
| 1.4.2 电弧增材制造制备梯度功能材料 |
| 1.5 高效多丝电弧增材制造发展动态 |
| 1.6 本课题研究目标与研究内容 |
| 1.6.1 研究目标 |
| 1.6.2 课题研究内容 |
| 1.6.3 拟解决的关键性问题 |
| 1.7 拟采取的研究方法和路线 |
| 1.8 本文主要创新点 |
| 第2章 试验方法、材料及设备 |
| 2.1 双丝AC交叉电弧增材制造试验平台组成 |
| 2.2 试验材料及工艺参数 |
| 2.3 梯度功能材料组织及性能表征方法 |
| 2.3.1 梯度功能材料试样制备 |
| 2.3.2 显微硬度分析 |
| 2.3.3 微观组织形貌及成分分析 |
| 2.3.4 压缩实验 |
| 2.3.5 摩擦磨损 |
| 2.3.6 热物性分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双丝AC交叉电弧增材制造工艺及熔滴过渡行为 |
| 3.1 双丝AC交叉电弧增材制造试验平台 |
| 3.2 双丝AC交叉电弧增材制造成形规律研究 |
| 3.2.1 主弧电流对成形的影响 |
| 3.2.2 送丝速度对成形的影响 |
| 3.2.3 交流电弧对成形的影响 |
| 3.3 双丝AC交叉电弧增材制造熔滴受力分析 |
| 3.4 双丝AC交叉电弧增材制造的熔滴过渡行为 |
| 3.4.1 电弧摆动行为分析 |
| 3.4.2 双丝的主弧电流对熔滴过渡行为的影响 |
| 3.4.3 双丝的送丝速度对熔滴过渡的影响 |
| 3.4.4 交流电压对熔滴过渡行为的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 双丝AC交叉电弧增材制造组织及性能分析 |
| 4.1 异种金属电弧增材制造试验 |
| 4.2 单道单层堆垛试样分析 |
| 4.3 单道多层试样微观组织研究 |
| 4.3.1 堆垛层不同区域微观形貌 |
| 4.3.2 堆垛层不同区域物相分析 |
| 4.4 单道多层试样力学性能研究 |
| 4.4.1 堆垛层不同区域显微硬度 |
| 4.4.2 堆垛层不同区域压缩性能分析 |
| 4.4.3 堆垛层不同区域摩擦磨损性能分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 专利 |
| 附录 C 获奖情况 |
（2）便携式SMAW逆变焊机研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 逆变焊机研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 逆变焊机国内外研究现状 |
| 1.2.2 逆变焊机发展趋势 |
| 1.3 逆变焊机技术的发展 |
| 1.3.1 逆变焊机主电路拓扑 |
| 1.3.2 弧焊电源控制技术 |
| 1.3.3 弧焊电源仿真技术 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 第2章 主电路设计 |
| 2.1 设计方案及设计指标 |
| 2.1.1 整机设计方案 |
| 2.1.2 整机设计指标 |
| 2.2 输入整流滤波电路设计 |
| 2.2.1 输入整流滤波电路原理分析 |
| 2.2.2 整流桥选择 |
| 2.2.3 滤波电容值计算 |
| 2.2.4 防输入浪涌电路设计 |
| 2.3 半桥逆变电路设计 |
| 2.3.1 半桥逆变电路原理分析 |
| 2.3.2 主功率开关管选择 |
| 2.4 主变压器设计 |
| 2.4.1 磁芯材料选择 |
| 2.4.2 磁芯形状选择 |
| 2.4.3 线圈绕组设计 |
| 2.5 输出整流电路设计 |
| 2.5.1 全波整流电路工作原理 |
| 2.5.2 输出整流二极管选择 |
| 2.5.3 输出整流管保护 |
| 2.6 主电路Saber仿真试验 |
| 2.6.1 滤波电路仿真 |
| 2.6.2 半桥逆变电路仿真 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 控制电路设计 |
| 3.1 控制电路设计方案和要求 |
| 3.1.1 控制电路设计方案 |
| 3.1.2 焊机输出特性要求 |
| 3.1.3 控制电路设计目标 |
| 3.2 脉宽调制电路设计 |
| 3.2.1 PWM芯片选型 |
| 3.2.2 SG3525 工作原理分析 |
| 3.2.3 SG3525 外围电路设计 |
| 3.3 驱动电路设计 |
| 3.3.1 驱动电路设计要求 |
| 3.3.2 驱动电路设计及分析 |
| 3.4 外特性控制电路设计 |
| 3.4.1 焊接电流取样电路设计 |
| 3.4.2 电流给定电路设计 |
| 3.4.3 比例积分控制电路 |
| 3.5 本章小节 |
| 第4章 辅助电路和机械结构设计 |
| 4.1 保护电路设计 |
| 4.1.1 峰值电流采样电路 |
| 4.1.2 保护电路设计 |
| 4.2 控制电源电路设计 |
| 4.2.1 反激变换器基本原理 |
| 4.2.2 控制电源芯片选型 |
| 4.2.3 反激变压器设计 |
| 4.2.4 反激箝位电路设计 |
| 4.3 机械结构设计 |
| 4.3.1 机箱结构设计 |
| 4.3.2 散热设计 |
| 4.4 本章小节 |
| 第5章 试验测试与分析 |
| 5.1 主电路波形测试 |
| 5.1.1 输入整流滤波波形 |
| 5.1.2 IGBT中点电压波形 |
| 5.1.3 变压器原边电压波形 |
| 5.1.4 快恢复整流管波形 |
| 5.2 控制电路波形测试 |
| 5.2.1 SG3525 输出波形 |
| 5.2.2 驱动波形 |
| 5.3 控制电源电路波形 |
| 5.3.1 控制电源输出波形 |
| 5.3.2 控制电源关键波形 |
| 5.4 空载电压测试 |
| 5.4.1 空载电压波形测试 |
| 5.4.2 网压波动对空载电压的影响 |
| 5.5 焊机外特性测试 |
| 5.6 焊接工艺测试 |
| 5.7 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）基于SiC器件的快频脉冲TIG焊接电源研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 快频脉冲TIG焊接技术研究进展 |
| 1.2.1 快频脉冲TIG焊接技术介绍 |
| 1.2.2 快频脉冲TIG焊接电源研究进展 |
| 1.2.3 快频脉冲TIG焊接工艺研究进展 |
| 1.3 SiC功率器件的研究及进展分析 |
| 1.3.1 SiC功率器件与Si功率器件比较分析 |
| 1.3.2 SiC功率器件在电源应用中解决的关键问题 |
| 1.3.3 SiC功率器件在电源应用中的研究进展 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 第二章 SiC快频脉冲TIG焊接电源主电路设计 |
| 2.1 焊接电源主电路总体方案设计 |
| 2.1.1 焊接电源主电路拓扑选择 |
| 2.1.2 焊接电源拓扑分析 |
| 2.2 焊接电源主电路设计 |
| 2.2.1 三相整流滤波电路设计与分析 |
| 2.2.2 高频变压器设计与计算 |
| 2.2.3 SiC功率器件选型与分析 |
| 2.2.4 RC吸收电路设计与分析 |
| 2.2.5 输出滤波电抗设计 |
| 2.3 焊接电源切换电路设计 |
| 2.3.1 切换开关IGBT的设计与分析 |
| 2.3.2 防反灌二极管选型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 SiC快频脉冲TIG焊接电源数字化控制系统设计 |
| 3.1 焊接电源控制系统总体设计 |
| 3.2 焊接电源控制软件设计 |
| 3.2.1 总体任务控制程序流程设计 |
| 3.2.2 波形控制程序设计 |
| 3.3 PWM输出驱动控制设计 |
| 3.3.1 PWM信号隔离放大输出电路 |
| 3.3.2 SiC MOSFET驱动电路及控制 |
| 3.3.3 切换开关IGBT驱动电路及控制 |
| 3.4 ADC采样及反馈控制设计 |
| 3.4.1 ADC采样反馈外围电路 |
| 3.4.2 数字PID控制算法 |
| 3.5 高频高压脉冲引弧控制 |
| 3.5.1 引弧控制方法分析 |
| 3.5.2 抗干扰措施 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 快频脉冲TIG焊电弧特性基础分析 |
| 4.1 快频脉冲电弧收缩机理探讨 |
| 4.1.1 电磁收缩力 |
| 4.1.2 电磁动压力 |
| 4.1.3 电场收缩力 |
| 4.2 电弧仿真分析 |
| 4.2.1 脉冲电流频率对电弧收缩的影响分析 |
| 4.2.2 脉冲电流频率对电弧压力的影响分析 |
| 4.3 电流模式对TIG电弧形态的研究分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 SiC快频脉冲TIG焊接电源测试与工艺试验 |
| 5.1 焊接电源试验平台介绍 |
| 5.1.1 焊接电源系统搭建 |
| 5.1.2 焊接电源试验平台搭建 |
| 5.2 焊接电源波形及性能测试 |
| 5.2.1 驱动波形测试 |
| 5.2.2 高频变压器波形测试 |
| 5.2.3 输出特性测试 |
| 5.3 SiC快频脉冲TIG焊接工艺试验 |
| 5.3.1 基值电流值ID对焊缝成形影响 |
| 5.3.2 主电流值Im对焊缝成形影响 |
| 5.3.3 主电流占空比对焊缝成形影响 |
| 5.3.4 脉冲电流模式对焊缝成形影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）旁轴式等离子-MIG复合焊设备研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究的目标及内容 |
| 第二章 旁轴式等离子-MIG复合焊系统 |
| 2.1 复合焊枪 |
| 2.2 焊接电源 |
| 2.2.1 直流分离式 |
| 2.2.1.1 MIG电源 |
| 2.2.1.2 等离子主弧电源 |
| 2.2.1.3 等离子维弧电源 |
| 2.2.2 脉冲一体式 |
| 2.2.2.1 一体式等离子-MIG复合焊电源设计方案 |
| 2.2.2.2 一体式脉冲等离子-MIG复合焊电源主电路分析与设计 |
| 2.3 气路系统 |
| 2.4 冷却循环水系统 |
| 2.5 焊接小车系统 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 控制系统设计 |
| 3.1 直流分离式等离子-MIG复合焊系统控制系统 |
| 3.1.1 PLC控制原理设计 |
| 3.1.2 输入输出I/O点数设计 |
| 3.1.3 PLC机型的选择 |
| 3.2 一体式脉冲等离子-MIG复合焊电源控制系统 |
| 3.2.1 主控电路分析与设计 |
| 3.2.1.1 DSP的选型 |
| 3.2.1.2 过欠压检测电路 |
| 3.2.1.3 过流检测电路 |
| 3.2.1.4 过热检测电路 |
| 3.2.1.5 电流采样电路 |
| 3.2.1.6 电压采样电路 |
| 3.2.2 驱动电路分析与设计 |
| 3.2.2.1 脉宽调制电路 |
| 3.2.2.2 驱动放大电路 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 系统搭建及调试 |
| 4.1 直流分离式等离子-MIG复合焊系统搭建 |
| 4.1.1 系统搭建原理 |
| 4.1.2 系统实物搭建 |
| 4.1.3 PLC控制程序设计及编写 |
| 4.2 直流分离式等离子-MIG复合焊系统调试 |
| 4.2.1 单独调试 |
| 4.2.2 整机调试 |
| 4.3 一体式脉冲等离子-MIG复合焊电源搭建 |
| 4.3.1 硬件电路搭建 |
| 4.3.1.1 控制电路搭建 |
| 4.3.1.2 主电路搭建 |
| 4.3.2 软件编写 |
| 4.3.2.1 DSP主程序设计 |
| 4.3.2.2 外特性控制程序设计 |
| 4.3.2.3 脉冲实现方案设计 |
| 4.3.2.4 故障保护中断程序设计 |
| 4.4 一体式脉冲等离子-MIG复合焊电源调试 |
| 4.4.1 硬件电路调试 |
| 4.4.2 单路驱动信号调试 |
| 4.4.3 双路驱动信号调试 |
| 4.4.4 空载调试 |
| 4.4.5 系统完善建议 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 工艺试验 |
| 5.1 单一等离子焊 |
| 5.2 直流型等离子-MIG复合焊 |
| 5.3 本章小结 |
| 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表的论文 |
（5）用于新型弧长调节方法的高频脉冲电源（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 弧长调节技术及发展现状 |
| 1.2.1 几种常见的弧长调节方法 |
| 1.2.2 传统弧长调节方法的总体思路 |
| 1.3 焊接电源的数字化 |
| 1.4 研究内容的提出及实现的具体思路 |
| 1.4.1 焊接过程中能量的分配 |
| 1.4.2 研究内容的提出 |
| 1.5 本课题的研究思路及主要研究内容 |
| 第2章 高频脉冲设备整体设计 |
| 2.1 传统脉冲电源的实现方式 |
| 2.2 实现脉冲电流的新思路 |
| 2.2.1 两种实现方式的的方案对比 |
| 2.2.2 单个 BUCK 电路的性能分析 |
| 2.2.3 高频脉冲电流的实现方法 |
| 2.3 焊接平台的整体框架 |
| 2.4 主电路功率器件的选型 |
| 2.4.1 斩波模块的选择 |
| 2.4.2 电感值的选取 |
| 2.4.3 切换开关管的选取 |
| 2.4.4 切换二极管的选择 |
| 2.5 BUCK 电路开关管管压降控制 |
| 2.5.1 寄生电感对开关管电压尖峰的影响 |
| 2.5.2 RCD 吸收网络 |
| 2.5.3 抑制开关管电压尖峰的尝试 |
| 2.5.4 电路电流与开关管管压降的关系图 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 单个 BUCK 电路控制设计及恒流的实现 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 BUCK 电路驱动器设计 |
| 3.3 采样电路设计 |
| 3.4 恒流控制系统 |
| 3.5 恒流输出性能调试 |
| 3.5.1 闭环效果验证 |
| 3.5.2 焊接电源恒流控制 PI 参数的优化 |
| 3.5.3 电源的输出外特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 送丝调速系统的设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 送丝调速方案及选择 |
| 4.3 检测电机速度的基本原理 |
| 4.4 系统结构及控制过程 |
| 4.5 试验与分析 |
| 4.5.1 试验波形分析 |
| 4.5.2 稳定性测试 |
| 4.5.3 抗干扰性能测试 |
| 4.6 接口电路的设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 整体控制的实现及性能调试 |
| 5.1 切换开关管驱动电路的选择 |
| 5.2 保护电路的设计 |
| 5.2.1 保护电路的工作原理 |
| 5.2.2 保护电路参数的选取 |
| 5.3 主控模块的设计 |
| 5.4 两个恒流源配合输出的调试 |
| 5.4.1 高频脉冲电流的输出 |
| 5.4.2 脉冲电流波形的优化 |
| 5.4.3 依据焊接工艺过程对控制进行优化 |
| 5.4.4 输出功率的增大 |
| 5.4.5 输出频率的增大 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）逆变式熔化极氩弧焊机及其控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 脉冲 MIG 焊的工艺特性及研究现状 |
| 1.2.1 脉冲 MIG 焊的发展现状 |
| 1.2.2 脉冲 MIG 焊技术的工艺特点 |
| 1.3 逆变式弧焊电源的研究现状 |
| 1.3.1 逆变式弧焊电源的发展概况 |
| 1.3.2 弧焊电源的类型 |
| 1.3.3 弧焊逆变电源的数字化 |
| 1.4 课题的研究内容 |
| 第二章 脉冲 MIG 焊机控制系统设计 |
| 2.1 弧焊电源电力变流系统设计 |
| 2.1.1 弧焊电源控制系统工作原理 |
| 2.1.2 全桥逆变电路的工作特性 |
| 2.2 焊机控制系统设计 |
| 2.2.1 IGBT 驱动电路设计 |
| 2.2.2 PWM 脉宽调制电路 |
| 2.2.3 保护电路 |
| 2.2.4 单片机控制系统 |
| 2.2.5 焊接条件设定、焊接参数设定 |
| 2.3 脉冲 MIG 焊送丝系统设计 |
| 2.3.1 送丝调速电路的设计 |
| 2.3.2 送丝驱动系统及气阀驱动电路 |
| 第三章 直流脉冲 MIG 焊控制系统仿真与分析 |
| 3.1 弧焊电源的构成环节 |
| 3.1.1 一次逆变环节的传递函数 |
| 3.1.2 电弧负载的电压方程 |
| 3.1.3 焊接回路的电压平衡方程 |
| 3.1.4 焊丝熔化速度及送丝速度平衡方程 |
| 3.1.5 电流电压反馈环节的传递函数 |
| 3.2 弧焊电源的控制结构 |
| 3.3 电流闭环控制与仿真分析 |
| 3.4 电压闭环控制与仿真分析 |
| 第四章 焊接试验 |
| 4.1 弧焊逆变电源控制系统波形测试 |
| 4.2 铝合金焊接 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（7）氩弧焊机控制器恒流控制的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的背景和意义 |
| 1.2 国内外氩弧焊机控制器的发展现状及趋势 |
| 1.2.1 国内外氩弧焊机控制器的发展与应用现状 |
| 1.2.2 氩弧焊机控制器的恒电流控制的发展趋势 |
| 1.3 本课题的研究内容 |
| 第2章 氩弧焊机控制器恒流控制的总体方案选择 |
| 2.1 氩弧焊机控制器恒流控制的系统结构 |
| 2.2 氩弧焊机控制器恒流控制的主电路结构选择 |
| 2.2.1 逆变器开关器件的选择 |
| 2.2.2 逆变器主电路的拓扑结构选择 |
| 2.2.3 逆变主电路的控制技术选择 |
| 2.2.4 软开关技术的引用 |
| 2.2.5 软开关全桥逆变器拓扑结构 |
| 2.3 主电路的主控芯片选择 |
| 2.4 氩弧焊机控制器主电路的工作状态分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 氩弧焊机控制器的智能控制算法及建模仿真 |
| 3.1 粒子群神经网络 PID 控制理论 |
| 3.1.1 神经网络的基本概念和模型 |
| 3.1.2 BP 神经网络的控制理论 |
| 3.1.3 粒子群优化算法的基本原理 |
| 3.1.4 粒子群神经网络的控制理论 |
| 3.1.5 PID 控制理论 |
| 3.1.6 粒子群神经网络 PID 控制器 |
| 3.2 粒子群神经网络 PID 的结构及算法 |
| 3.3 氩弧焊机控制器的主电路的模型建立 |
| 3.4 氩弧焊机控制器中元器件参数的计算和选择 |
| 3.4.1 逆变器 IGBT 和其并联电容的选择 |
| 3.4.2 谐振电感及阻断电容的的参数计算 |
| 3.4.3 输出整流二极管及滤波电感的选择 |
| 3.5 氩弧焊机控制器的主电路仿真结果及分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 氩弧焊机控制器的硬件控制系统的设计 |
| 4.1 氩弧焊机控制器的恒电流控制原理 |
| 4.2 控制电路的系统设计 |
| 4.2.1 TMS320F2810 的资源简介 |
| 4.2.2 IGBT 全桥逆变电路 |
| 4.2.3 IGBT 的驱动电路设计 |
| 4.2.4 光电隔离的电路设计 |
| 4.2.5 信号采集板的电路设计 |
| 4.2.6 键盘、显示的电路设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 氩弧焊机控制器的软件控制系统的设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 软件系统的总体设计 |
| 5.2.1 主程序的设计 |
| 5.2.2 初始化程序的设计 |
| 5.2.3 定时器中断程序的设计 |
| 5.2.4 ADC 采样中断的程序设计 |
| 5.2.5 键盘扫描程序的设计 |
| 5.2.6 液晶界面显示的程序设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 氩弧焊机控制器的硬件实验结果及分析 |
| 6.1 硬件平台和实验结果及分析 |
| 6.1.1 硬件平台 |
| 6.1.2 实验结果及分析 |
| 6.2 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）高频磁场在高速TIG焊管中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景及意义 |
| 1.2 磁控焊接技术的发展 |
| 1.3 磁控焊接技术在高速 TIG 焊中的应用 |
| 1.4 磁控 TIG 电弧 |
| 1.4.1 国外 TIG 焊接电弧的研究现状 |
| 1.4.2 国内 TIG 焊接电弧的研究现状 |
| 1.5 逆变电源的研究现状 |
| 1.6 焊管的发展及趋势 |
| 1.6.1 钢管用途 |
| 1.6.2 钢管的分类 |
| 1.6.3 钢管制造法的发展史 |
| 1.6.4 焊接钢管的制管法 |
| 1.7 课题主要研究方法及内容 |
| 1.7.1 研究内容 |
| 1.7.2 课题的研究方法 |
| 第二章 高频磁场发生装置 |
| 2.1 高频磁场发生装置整体结构 |
| 2.2 IGBT 逆变主电路设计 |
| 2.3 装置控制电路的设计 |
| 2.3.1 单片机脉冲发生电路设计 |
| 2.3.2 单片机控制系统程序设计 |
| 2.3.3 信号放大电路及 IGBT 驱动电路的设计 |
| 2.4 高频磁场发生装置的机箱设计 |
| 第三章 磁头设计与安装 |
| 3.1 磁头整体结构设计 |
| 3.1.1 磁头导磁杆的设计 |
| 3.1.2 激磁线圈的冷却绝缘设计 |
| 3.1.3 磁头铁芯的设计 |
| 3.1.4 磁头的密封设计 |
| 3.2 磁头装置的安装 |
| 第四章 系统的设计与调试 |
| 4.1 系统整体的设计思路 |
| 4.2 系统的调试与分析 |
| 4.2.1 脉冲发生电路波形的调试 |
| 4.2.2 IGBT 驱动电路的调试 |
| 第五章 试验材料、设备及方法 |
| 5.1 实验材料及设备 |
| 5.1.1 电弧形态测试 |
| 5.1.2 电弧热分布量测试装置 |
| 5.1.3 电弧气动压力测试 |
| 5.1.4 电弧的电流密度测量 |
| 5.1.5 焊缝成形实验 |
| 第六章 实验结果及分析 |
| 6.1 电弧形态测试实验 |
| 6.1.1 实验条件 |
| 6.1.2 外加低频横向磁场对 TIG 电弧摆动周期的影响 |
| 6.1.3 激磁电流和激磁频率对 TIG 电弧摆动幅度的影响 |
| 6.1.4 外加低频横向磁场 TIG 电弧形态的变化规律 |
| 6.1.5 电弧形态测试结果分析 |
| 6.2 电弧热量分布测试实验 |
| 6.3 电弧气动压力测试实验 |
| 6.3.1 实验参数及实验结果 |
| 6.3.2 实验结果分析 |
| 6.3.3 高频横向磁场对电弧的磁压缩机理分析 |
| 6.4 电流密度测量实验 |
| 6.4.1 实验参数及实验结果 |
| 6.4.2 实验结果分析 |
| 6.5 焊缝成形实验 |
| 6.5.1 不锈钢平板焊接焊缝形貌观察 |
| 6.5.2 焊管及金相实验 |
| 第七章 结论 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于DSP的低能量输入GMAW焊接电源控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 数字化 GMAW 焊接电源 |
| 1.1.1 GMAW 焊原理及特点 |
| 1.1.2 “数字化”概念 |
| 1.1.3 数字化逆变弧焊电源的优点 |
| 1.2 低能量输入数字化焊机研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.2.3 CMT 焊接法与 NLEI 焊接法比较 |
| 1.3 课题研究目标、方案与内容 |
| 第2章 数字化信号处理器原理 |
| 2.1 数字化信号处理器 DSP 芯片概述 |
| 2.1.1 DSP 的发展和分类 |
| 2.1.2 DSP 芯片发展的主要特点 |
| 2.1.3 DSP 控制器的基本原理 |
| 2.2 TMS320F2812 DSP 介绍 |
| 2.2.1 TMS320F2812 DSP 芯片的结构特征 |
| 2.2.2 TMS320F2812 DSP 芯片的总体结构 |
| 2.2.3 控制系统 DSP 芯片的选择 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 数字化焊接电源控制系统设计 |
| 3.1 焊接电源主回路设计简述 |
| 3.1.1 电磁兼容（EMC）设计 |
| 3.1.2 开关器件选择 |
| 3.1.3 软启动电路设计 |
| 3.2 控制系统的设计要求 |
| 3.3 控制系统的工作原理 |
| 3.4 控制系统硬件设计 |
| 3.4.1 DSP 最小系统 |
| 3.4.2 开关电源 |
| 3.4.3 采样及调理电路 |
| 3.4.3.1 TMS320F240 模拟/数字转换模块（ADC）介绍 |
| 3.4.3.2 采样及调理电路 |
| 3.4.4 D/A 转换电路 |
| 3.4.5 参数预置与显示电路 |
| 3.4.6 保护电路 |
| 3.4.7 外扩程序与数据 RAM 电路设计 |
| 3.4.8 串口电平转换电路 |
| 3.5 脉宽调制电路 |
| 3.6 IGBT 驱动电路 |
| 3.7 送丝系统设计 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 数字化焊机软件设计及程序结构 |
| 4.1 软件编程指导思想 |
| 4.2 软件编程环境介绍 |
| 4.2.1 DSP 软件开发流程 |
| 4.2.2 DSP 开发环境介绍 |
| 4.2.3 COFF 文件格式和命令文件 |
| 4.2.4 头文件说明 |
| 4.2.5 CCS 软件的使用 |
| 4.3 控制系统软件功能分析 |
| 4.3.1 参数预置与显示 |
| 4.3.2 焊接过程时序控制 |
| 4.3.3 PI 算法 |
| 4.4 控制系统软件设计 |
| 4.4.1 主程序设计 |
| 4.4.2 焊接子程序设计 |
| 4.4.3 PI 控制 |
| 4.4.4 中断程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 抗干扰措施及焊机面板设计 |
| 5.1 抗干扰措施 |
| 5.1.1 硬件抗干扰措施 |
| 5.1.2 软件抗干扰措施 |
| 5.2 焊机面板设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 调试及完善意见 |
| 6.1 脱机调试 |
| 6.1.1 上电时序测试 |
| 6.1.2 输出波形测试 |
| 6.2 联机调试 |
| 6.2.1 空载电压测试 |
| 6.2.2 焊机外特性测试 |
| 6.3 对系统进一步完善的几点建议 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
（10）单片机控制MMA/TIG焊机可靠性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及来源 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 课题意义 |
| 第2章 单片机控制 MMA/TIG 焊机主电路可靠性研究 |
| 2.1 主电路结构 |
| 2.2 中频变压器可靠性研究 |
| 2.2.1 中频变压器的瞬态饱和 |
| 2.2.2 中频变压器设计要点 |
| 2.2.3 中频变压器参数选择 |
| 2.3 整流电路可靠性研究 |
| 2.3.1 输入整流滤波电路 |
| 2.3.2 输出整流滤波电路 |
| 2.4 IGBT 可靠性研究 |
| 2.4.1 IGBT 的特性 |
| 2.4.2 IGBT 的参数选择 |
| 2.4.3 开关器件的尖峰电压与尖峰电流吸收电路可靠性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 单片机控制 MMA/TIG 焊机控制电路可靠性研究 |
| 3.1 控制系统的工作原理 |
| 3.2 控制系统硬件电路可靠性研究 |
| 3.2.1 电源电路 |
| 3.2.2 数模转换电路 |
| 3.2.3 数据采集电路 |
| 3.2.4 脉宽调制电路 |
| 3.2.5 参数预置与显示电路 |
| 3.2.6 IGBT 驱动电路 |
| 3.2.7 IGBT 保护电路 |
| 3.2.8 高频引弧控制电路 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 系统软件程序的可靠性研究 |
| 4.1 系统主程序结构 |
| 4.2 手工电弧焊子程序可靠性研究 |
| 4.3 TIG 焊子程序可靠性研究 |
| 4.3.1 直流 TIG |
| 4.3.2 脉冲 TIG |
| 4.4 PI 控制子程序可靠性研究 |
| 4.5 电流缓升与缓降子程序可靠性研究 |
| 4.6 熄弧控制子程序可靠性研究 |
| 4.7 故障处理子程序可靠性研究 |
| 4.8 TIG 焊逆变电源的时序控制可靠性研究 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 系统抗干扰设计可靠性研究 |
| 5.1 硬件抗干扰措施可靠性研究 |
| 5.1.1 常用抗干扰措施 |
| 5.1.2 电流采样电路 |
| 5.1.3 高频吸收回路 |
| 5.2 软件抗干扰措施可靠性研究 |
| 5.2.1 监视定时器（WDT） |
| 5.2.2 冗余指令 |
| 5.2.3 数字滤波 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 系统可靠性检测 |
| 6.1 脱机调试 |
| 6.1.1 系统调试 |
| 6.1.2 驱动波形测试 |
| 6.1.3 保护电路调试 |
| 6.2 联机调试 |
| 6.2.1 空载联机调试 |
| 6.2.2 负载联机调试 |
| 6.2.3 焊接实验 |
| 6.3 对系统进一步完善的建议 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的论文 |
四、IGBT逆变熔化极脉冲氩弧焊机研制（论文参考文献）
- [1]双丝AC交叉电弧增材制造工艺及性能研究[D]. 管志忱. 兰州理工大学, 2021(01)
- [2]便携式SMAW逆变焊机研制[D]. 朱宇. 江苏科技大学, 2019(09)
- [3]基于SiC器件的快频脉冲TIG焊接电源研究[D]. 范文艳. 华南理工大学, 2019
- [4]旁轴式等离子-MIG复合焊设备研制[D]. 包学强. 兰州理工大学, 2018(09)
- [5]用于新型弧长调节方法的高频脉冲电源[D]. 张永刚. 北京工业大学, 2013(03)
- [6]逆变式熔化极氩弧焊机及其控制系统研究[D]. 常朝晖. 沈阳工业大学, 2013(07)
- [7]氩弧焊机控制器恒流控制的研究[D]. 孙丽. 江苏科技大学, 2013(08)
- [8]高频磁场在高速TIG焊管中的应用[D]. 傅新皓. 沈阳工业大学, 2013(10)
- [9]基于DSP的低能量输入GMAW焊接电源控制系统的研究[D]. 陈涛. 兰州理工大学, 2012(10)
- [10]单片机控制MMA/TIG焊机可靠性研究[D]. 朱萍. 兰州理工大学, 2012(10)