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弧焊电源数字控制芯片性能与应用研究开题报告

 2021-03-10 11:03  

1. 研究目的与意义(文献综述)

数字化弧焊电源就是以单片机(mcu),数字信号处理器(dsp),和cpld/fpca等数字化控制器件为控制核心取代电子式控制器对电源实施精确控制[1,2]。对于数字化焊机采用单片机,dsp等数字芯片,因此数字化焊机与其他设备间可以方便的实现大量的信息交换,性能良好、工作稳定的弧焊电源是实现先进电弧焊工艺的关键。由于其性能稳定、可控性好、精度高等显著特点成为今后国内外工作者的主要研究方向之一[3]

焊接电源发展迅速,其中数字化弧焊电源的问世、逐步发展完善对焊接电源的发展起到了重要的促进作用。大功率元器件的发展及数字控制技术的发展为数字化弧焊电源的发展提供了广阔的发展空间。现在,数字化弧焊电源正处于一个蓬勃发展的阶段[4,5]

20世纪90年代初数字化弧焊电源在欧洲问世,自此数字化弧焊电源便如雨后春笋般快速发展[6]。目前,数字化的弧焊电源技术优势在欧美,其中奥地利fronius的tps系列数字化弧焊电源最具代表性[7,8],另外芬兰,德国,美国,日本都有相关的系列产品对于数字化焊接设备的研究,德国ewm公司生产的integral系列数字化弧焊电源,数字处理系统处理所有焊接数据,控制整个焊接过程,具有一机多用,模块化设计,焊接数据的储存和分析等功能[9,10]。在国内,数字化的弧焊电源已广泛运用于商业化,在技术水平上还有很大的进步空间。对于该技术的研究,国内高校主要集中在北京工业大学,山东大学,上海交通大学,华南理工大学等,华中科技大学提出了智能控制恒频短路过渡二氧化碳焊逆变电源的研究;兰州理工大学对单片机控制逆变埋弧焊和数字igbt逆变脉冲migmag焊接电源有了一定的研究;华南理工大学提出了基于dsp的弧焊逆变电源数字化控制系统,并讨论了应用前景。国内数字化弧焊电源发展迅速,但距高端技术水平还有一定差距,我们需要持之以恒继续探索[11,12]

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2. 研究的基本内容与方案

2.1基本内容:数字化控制应用对弧焊电源控制技术的进步起到了积极的推动作用,使其由粗放型向精确型、智能化发展。数字化控制应用芯片也有多种类型。本课题研究的主要内容是分析弧焊电源控制技术与要求、目前应用在弧焊电源的典型控制芯片的性能与特点、嵌入式芯片的发展及应用趋势等。

2.2目标:

(1)分析数字化弧焊电源基本发展历程;

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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。明确研究任务,查阅资料,确定研究方案,并完成开题报告。

第4-6周:学习单片机、dsp、arm等芯片技术,并掌握其硬件、软件功能特点

第7-10周:了解分析目前嵌入式芯片在弧焊电源控制技术的应用情况

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]胡绳荪. 现代弧焊电源及其控制[m. 电焊机,2016,(12):3.

[2]胡绳荪,弧焊电源及控制[m].化学工业出版社,2015,(03):1-10

王禹华. 数字化弧焊逆变电源研究的现状与分析[j]. 热加工工艺,2012,(05):131-133 136.

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