一、IGBT逆变点焊电源时序控制器的研究（论文文献综述）
凌兆锴[1]（2019）在《逆变电阻焊机主电路信号变化规律分析及仿真验证》文中进行了进一步梳理电阻点焊因其成本低、工作效率高、焊接产品可靠性较好等优点,广泛应用于汽车、电子制造行业。中频逆变电源是目前普遍使用的电阻点焊焊接电源,本文以逆变电源的焊接回路为研究对象,研究其电信号变化规律,并利用LabVIEW编制了电信号计算程序。在建立电流、电压数学模型的基础上,分析了电流的暂态和稳态两个阶段,并依靠计算程序判断稳态建立时间。对电路中各点电压分布进行计算,得到二极管压降对电路的影响,以及其关断时的反向电压。利用LabVIEW程序研究频率、占空比对电流波形的影响,发现占空比仅影响电流的大小和波动情况,而与稳态建立时间无关,频率影响建立时间和波动情况。焊接回路中由于存在电感,电感作为储能原件,存在充放电过程,导致RL路端功率与电阻的有效功率不相等。整流二极管由于存在导通压降,会对输出功率造成一定损耗。本文对电信号进行时域分析,得到电信号的有效值、平均值,并分析各个元件功率,发现功率因数仅与占空比有关,与逆变频率无关,二极管的存在导致功率因数始终小于100%。电阻点焊监测是保证焊接质量的重要手段,监测一般需要采集焊接过程中的电信号,并计算动态电阻。本文对电信号进行频域分析,得到电流电压的频谱分布,为滤波频率选取提供依据。采用霍尔电流传感器对焊接电流进行测量,利用单片机对信号进行采集,利用采集的电流电压信号来进行电阻计算。传统的电阻计算一般采用有效值法和平均值法,本文提出了等电流法和方程组迭代法两种新的计算方法,通过程序验证其计算精度较高。最后为验证分析结果的正确性,对实际焊接过程进行电信号监测,得到的电流变化趋势与分析结果相同。利用等电流法计算电阻,获得的动态电阻曲线与典型的动态电阻曲线变化规律相同。
丁礼健,闵华松[2]（2015）在《中频逆变电阻点焊控制系统的设计与仿真》文中研究说明逆变点焊过程比较复杂、难以建立精确的数学模型,传统PID控制难以达到控制要求,而模糊控制对被控对象的数学模型并无严格要求,它对参数变化的线性和非线性对象有着很强的鲁棒性。提出了一种改进的模糊积分控制算法,设计了中频逆变点焊恒电流控制系统,并在Simulink仿真环境下建立仿真模型。利用所设计的模糊积分控制器,与传统PID控制器、模糊控制器作比较和分析。仿真结果表明,在系统数学模型未知的情况下,模糊积分控制较传统PID控制和模糊控制精度较高、响应速度较快、超调量较小,具有适应性强、鲁棒性好、精度高的特点。
胡国华[3]（2015）在《基于DSP软开关逆变点焊电源的研究》文中提出逆变点焊电源是点焊电源领域研究的一个重要发展方向。软开关技术能充分利用电路中器件和线路寄生参数,不仅减少了开关管的开关损耗和开关应力,而且能降低电磁干扰,从而使逆变点焊电源的性能在稳定性、可靠性以及电源的效率方面得以提高。本文着重对逆变点焊电源软开关技术进行了探讨。本文详细分析了ZVS-PSFB变换器的电气原理以及换流方式,对比目前三种主流新型软开关拓扑结构,并结合逆变点焊电源自身的特点,选用了一种带辅助网络的新型ZVS拓扑结构,该拓扑能够协助滞后桥臂在较轻负载时也能实现软开关,扩宽其软开关范围。分析了该新型ZVS拓扑结构的各工作状态,推导了其主要的电气参数关系,并利用saber仿真软件对其进行了仿真分析,归纳了并联谐振电容和辅助网络参数变化对开关管软开关的影响规律。结合理论分析和仿真结果,对新型ZVS逆变点焊电源主电路进行了设计,给出了其主要器件的具体参数。本课题对带辅助网络的新型ZVS拓扑实验样机进行了设计与搭建,并进行了部分实验。在控制方面,选用TI公司生产的C2000系列DSP芯片TMS320F28335作为控制核心处理器,设计了其外围电路、电压电流采样调理电路、IGBT驱动电路以及键盘电路和LCD显示电路,并对其软件设计思想进行了系统阐述。仿真和实验结果表明采用带辅助网络的新型软开关拓扑结构的逆变点焊电源拓宽了滞后桥臂的软开关范围,在负载较轻时也能实现滞后桥臂的软开关。
庞少辉[4]（2013）在《逆变交流电阻点焊电源DSP控制系统研究》文中研究指明逆变式电阻焊机与传统的电阻焊机相比，具有良好的工艺性能与动态响应，焊接输出精密可控，焊点质量高，近年来受到了越来越广泛的重视，已成为电阻焊机的的主要发展方向之一。目前市场上应用最广泛的是单相工频电阻焊机，该焊机在焊接时提供类似正弦波的交流电流，存在着点焊飞溅率高，加热不连续等缺点。本文研究基于DSP的逆变交流电阻点焊电源控制器，以提高交流电阻焊机的焊接性能。逆变交流电阻点焊电源提供的是方波交流电流，减小了电流过零时间，使工件加热更加连续，降低了点焊飞溅率；同时无次级整流，因而不存在次级整流带来的制造复杂及成本上升问题，有良好的发展前景。课题研究一种2.5kVA逆变交流式电阻点焊电源的DSP控制系统，电源主电路采用IGBT全桥拓扑结构，配合焊接变压器实现电源的输出；控制系统以DSP为核心，包括信息检测、PWM输出、人机交互、I/O接口、故障检测等电路和相应的软件；系统采用PWM控制技术，通过调节焊接变压器的初级电压，实现了大范围电流调节条件下较为连续的输出；系统具有电流、电压、功率三种反馈控制模式和多种频率选择，调制波频率达20kHz，能够在半个周期内实现多次反馈调节，提高了系统的控制精度，改善了系统的工艺适应性。根据设计方案，制作了控制电路PCB板，联机调试逆变交流电阻点焊电源控制系统，整定不同电参数区间的PI参数，使电源实现了三种反馈控制模式及各项功能，电源输出波形稳定，近似于交流方波；对不同频率的电流波形进行数据采集与分析，并与工频电阻焊机电流波形进行对比，结果表明，所研制逆变交流电阻点焊电源具有电流换相快、电流过零几无停留、电流纹波小、输出波形多样等特点，控制器性能良好，能够改善工频电阻焊机的性能。
缪明学[5]（2013）在《基于STM32中频逆变电源点焊控制系统的研究》文中指出逆变电源由于具有许多其他电源所不具备的优点，如：电源的体积小、重量轻，功率因素高，控制精度高等，目前已经成为电阻点焊电源的主要研究发展方向。随着工业生产规模的不断扩大，设备之间的信息传递问题已经越来越突出，大大的限制了车间的自动化程度。CAN总线的出现，很好的解决了信息孤岛问题。本文将CAN总线引入到点焊控制系统中，解决点焊控制器和上位机之间的数据通信问题，以实现点焊过程的自动化控制及多参数信息检测和处理，最终实现点焊车间网络化生产，对实现逆变点焊机的焊接过程及焊点质量的智能控制有一定的理论价值和工程实用价值。本文完成了以STM32为核心的外围电路的设计，其中包括IGBT驱动电路、焊接启动电路、焊接电流检测及处理电路、水压启动电路、下位机CAN控制器的通信电路及上位机CAN接口卡PCI-6820的硬件电路。经过对点焊控制系统的分析，设计了基于插值算法的模糊控制器，以实现点焊恒流控制，以MATLAB软件进行仿真，仿真结果表明，本文设计的控制器具有相应速度快、稳态精度高、超调量小等优点，比传统的模糊控制器具有更好的控制效果。本控制系统软件的设计是采用模块化设计思想，主要分为三个模块：STM32F103ZET6的在片CAN控制器的初始化及节点报文的接收与发送程序；上位机CAN接口卡PCI-6820适配卡的程序设计及PC机可视化操作界面；焊接电流的检测及数据处理等程序。研究结果表明，本文设计的基于CAN总线的逆变点焊控制系统，已经达到了点焊过程控制的要求。本文的研究成果对于实现点焊过程的智能化、网络化生产具有一定的推动作用。
周玉燕[6]（2012）在《基于DSP的点焊逆变电源智能控制系统的研究》文中研究表明逆变式焊接电源具有体积小、重量轻、节能省材、效率高、电气性能好、易于实现智能化控制等诸多优点，成为焊接电源发展的必然趋势。本文通过对目前国内外点焊逆变式电源发展现状及所存在的问题进行分析和总结，提出了软开关点焊逆变电源主电路拓扑结构和数字化、智能化的控制方法，为点焊逆变电源向着高效率、智能化的方向发展提供了理论基础。当前实际生产应用中点焊逆变电源的主电路多采用硬开关方式，功率开关器件开关应力大，损耗高，从而降低了电源的利用效率，对此，软开关技术大大缓解了这一难题。本文对软开关点焊逆变电源主电路的多种拓扑结构进行了对比分析，选用移相全桥零电压零电流（PS-FB-ZVZCS）软开关主电路，详细介绍了其软开关实现过程，并给出了电路模型和关键元器件的参数设计。选用数字信号处理器（DSP）作为主电路控制核心，在系统的工作过程中，实时采集负载电流值（在硬件电路中转换为电阻两端的电压值），通过控制算法计算，输出相应的移相PWM驱动波形，通过调节对角线上两个功率开关同时导通的时间实现电源的恒电流控制。针对当前手动PID调节的弊端，提出了模糊神经网络PID智能控制方法，模糊神经网络根据其输入量，通过网络计算输出该时刻相匹配的PID参数进行PID控制，同时根据控制指标不断修正连接权值，使下一时刻的系统输出量更接近期望值，如此反复的运行，在线优化控制参数，实现输出量的实时调整，最终根据系统运行状态实现点焊逆变电源的恒电流控制。本文搭建了点焊逆变电源的系统模型，实现了模糊神经网络PID的智能化控制方法。利用实验室条件模拟了逆变电源模型，设计了PWM驱动电路及电路采样板并给出了具体的工作原理分析，利用DSP产生相应的移相PWM波驱动桥式电路，实现了逆变电源的恒电流控制。实验证明，模糊神经网络PID能根据系统运行状态在线优化PID参数，实现电源的恒电流控制，对点焊逆变电源智能化控制技术的发展具有一定的意义。
李亚平[7]（2011）在《交流逆变点焊电源的研制》文中认为目前,在国内外应用最广的电阻焊接设备是单相工频电阻焊机,单相工频电阻焊机提供的是类似正弦波的交流电,在焊接时存在着焊接电流长时间过零点,加热不连续,并且电流在上升到最高点的时候,焊点的温度很高,很容易发生飞溅。而逆变式电阻焊机是当今世界电阻焊机发展的主要方向,一般来说,这类电阻焊机需要对焊接电流进行次级整流,存在着因次级整流元件带来的问题。这类电阻焊机采用价格昂贵的大功率整流二极管,而且还要采取一系列措施以防止因过压、过电流等原因造成的损坏,进一步增加了电路的复杂程度和生产成本。为了解决电阻焊机存在的上述问题,对交流逆变点焊电源进行了研究。课题对交流逆变点焊电源的硬件系统和软件系统进行了设计。选取IGBT为主控开关功率管,采用输出功率较大的全桥式逆变结构,配以焊接变压器组成了本系统的主电路系统。系统实时对输出电流进行采样,将采样结果送入单片机进行A/D转换,并进行PI调节运算,输出相应的控制量来调节脉宽,进而调整输出电流,以此来达到控制焊接电流的目的。同时该系统还具有过流、过热、参数监控等故障诊断与保护功能,电源制作后对控制电路硬件和控制软件程序进行调试,并对主电路进行空载和负载调试。交流逆变点焊电源采用脉宽调制技术对脉冲的占空比和脉冲个数进行联合控制,加快电流换相速度,减短电流过零时间,提高热效率,得到稳定的焊接质量,无极性效应;通过对变压器初级电流的控制,能够有效控制峰值电流,可以在一定程度上减小焊接飞溅。在生产上可以改善单相工频点焊机传统晶闸管控制存在电流间断、响应速度慢的不足。
张伟[8]（2011）在《高频逆变点焊电源及智能监控系统的研究》文中指出工业技术向自动化、智能化的发展以及节能降耗的需求对电阻点焊的生产提出了更高的要求，逆变点焊电源因其具有的诸多优点成为未来点焊电源的主要发展方向，目前，逆变点焊电源除了受到功率器件可靠性等问题的困扰外，通信不畅导致的“信息孤岛”问题也限制了点焊车间自动化程度的提高，本文将CAN总线引入点焊过程的通信，对高频逆变点焊电源及其控制进行了研究。逆变主电路采用全桥移相软开关电路拓扑结构，对主电路的换流方式及IGBT管的开关过程分析得出逆变电路具有超前桥臂零电压导通、滞后桥臂零电流关闭的优点。基于高频主电路存在“集肤效应”的特点进行高频变压器的设计，采用倍流整流电路的拓扑结构设计逆变电源的高频整流电路，经过优化设计后的整流电路使大功率点焊电源的开关频率难以提高的问题得到初步解决。分析了造成IGBT失效的常见原因并采取针对性的保护措施，完成了IGBT的选型，利用MATLAB软件对逆变主电路进行仿真，优化了主电路的系统参数。下位机系统采用两片AT89C52单片机组成双处理器控制结构，以主处理器为核心构建逆变点焊电源控制系统，包括电流检测电路、IGBT驱动电路、PWM调制电路、电磁气阀驱动电路等；协处理器、SJA1000控制器和CTM1050收发器组成下位机的CAN总线通信系统。上位机由PC机和CAN适配卡SC2102组成，使用双绞线搭建CAN总线系统的网络物理层，完成工业CAN系统的硬件设计。分析提出了基于模糊PID的自适应点焊恒流控制算法，建立了模糊控制规则表，MATLAB软件仿真结果表明，设计的模糊自适应PID控制器具有良好的鲁棒性，能够满足系统的恒流控制要求。采用模块化设计方法完成了系统的程序设计，包括双处理器的串行通信程序、下位机控制板和通信板程序、CAN总线通信协议、上位机CAN通信程序及可视化界面等。调试分析的试验结果与仿真基本吻合，本文的研究成果为实现基于高频逆变点焊过程的智能化、网络化生产提供了技术支撑。
谢利勤[9]（2010）在《基于DSP的电阻点焊电源控制系统的研究》文中研究表明随着嵌入式技术及DSP在焊接领域的应用不断深入,使得点焊焊机的数字化进程大大加快。IGBT式全桥逆变主电路技术已经基本成型,作为数字化技术领跑者的DSP（数字信号处理器）无可争议地取代了SCM（单片机）在焊接控制系统中的主导地位。基于这一背景,本课题提出并完成了基于DSP的智能化IGBT（绝缘栅极型功率管）逆变点焊电源控制系统的研究。本文在深入分析电阻点焊电源主电路拓扑结构的基础上,详尽地论述了全桥式零电压软开关实现的电气原理,强调了系统输出控制对PWM（脉冲调宽）脉冲的时序要求,并对PWM时序的实现方法—恒频移相控制策略做了简要地阐述。根据设计要求,论文确定了IGBT式全桥逆变电阻点焊电源控制系统的全套硬软件方案,实现了焊接流程地精确控制,提供了多种可选焊接参数满足焊接现场的多种工艺要求,采用了以恒流控制为主备用恒压、恒功率控制的质量监控技术,并将模糊控制方法应用于恒流控制中,提升了系统的智能化程度,整套方案实现了先进技术与成熟原理的优势互补。构建了基于DSP的控制系统,为流程控制及质量监控搭建了良好的硬件平台。设计并搭建焊接参数实时采集电路,实现了质量信息的高精度获取。所有外部IO均由CPLD统一管理,方便系统扩展与完善。软件设计中采用了模块化设计方法,各个焊接子流程分开,可灵活满足焊接现场对焊接流程地控制要求,且便于软件的更新升级。本文采用计算机仿真技术辅助系统设计,充分利用了Matlab中的Simulink工具箱的已有模块,并建立了点焊过程中动态电阻的非线性电阻模型及PWM发生模块。在此基础上建立IGBT点焊逆变电源系统的仿真模型,成功实现了软开关逆变点焊电源的仿真,并对控制系统中的模糊控制器进行了整定及效果验证。
唱志强[10]（2010）在《软开关电阻点焊逆变电源的研究》文中研究指明相对传统点焊电源,逆变点焊电源具有很多优点,成为电阻焊领域研究的重要方向之一。采用软开关技术的逆变点焊电源,可减小开关损耗、电磁干扰及对电路寄生参数的敏感性,并从根本上改善电路的输出特性,提高电路的效率、稳定性和可靠性。论文分析了带辅助网络的ZVS PWM DC/DC全桥变换器以及带阻断电容的ZVZCS PWM DC/DC全桥变换器的工作原理,利用MATLAB软件中的Simulink模块进行仿真研究,主要对超前桥臂和滞后桥臂的软开关过程,功率变压器的工作波形及整流换流过程进行了详细的仿真分析,并重点讨论了滤波电容、逆变器的谐振电感以及负载变化对电路的影响。设计了全桥逆变主电路,包括整流滤波电路、IGBT全桥逆变电路以及基于UCC3895和IR2110的PWM触发电路,研制了以AT89C51为核心的控制电路,包括基于ZLG7290的显示与键盘管理电路、AT24C02的数据存储电路;进行了相关软件设计,包括系统主程序、PWM移相控制信号程序、键盘管理程序、焊接时序程序。通过仿真结果与软开关点焊逆变器试验结果的对比分析,得到了如下主要结论:（1）滤波电容的选取,应使整流电路输出电流呈断续脉冲式,由整流器和滤波电容在电压高峰和低谷之间轮流向负载供电,此时输出电压较为平滑;当滤波电容较小时,整流电路输出电流保持为小幅波动的正值,此时输出电压近似于无电容滤波时的全波整流输出,波动较大;（2）ZVS电路中,变压器漏感越大,滞后臂越容易实现零电压开关,但是大的漏感也使变压器的通态损耗增加,降低了软开关逆变器的效率;（3）ZVZCS电路中,变压器漏感不能太大,否则原边电流从峰值衰减到零的时间增大,滞后臂软开关范围减小,在阻断电容一定且能实现滞后臂零电流开关的条件下,变压器漏感越大,滞后臂IGBT电压尖峰越高。
二、IGBT逆变点焊电源时序控制器的研究（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逆变点焊电源时序控制器的研究（论文提纲范文）
（1）逆变电阻焊机主电路信号变化规律分析及仿真验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 国内外主要研究现状 |
| 1.2.1 中频逆变焊接电源组成及焊接回路简介 |
| 1.2.2 电阻点焊逆变电源设备进展 |
| 1.2.3 电阻焊质量监控方法研究进展 |
| 1.2.4 研究现状综述 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 电阻点焊次级回路电信号模型研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 电流信号变化规律研究 |
| 2.3 电压信号变化规律研究 |
| 2.4 二极管对次级回路电信号的影响 |
| 2.4.1 电流信号分析 |
| 2.4.2 各点电压分析 |
| 2.5 变压器对次级回路电信号的影响 |
| 2.6 中频逆变焊机次级回路LabVIEW计算程序 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 电信号时域及频域分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 电信号时域分析 |
| 3.2.1 有效值计算 |
| 3.2.2 平均值计算 |
| 3.2.3 功率分析 |
| 3.3 电信号频域分析 |
| 3.3.1 连续周期电压信号的Fourier表示 |
| 3.3.2 连续周期电压信号的RL焊接回路 |
| 3.3.3 基于LabVIEW的离散电信号频域分析 |
| 3.3.4 电信号采样和滤波频率选取 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 焊接过程电信号测量方案研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 次级电信号测量技术研究 |
| 4.2.1 电流测量传感器选择 |
| 4.2.2 电流测量信号处理电路 |
| 4.3 动态电阻计算方法研究 |
| 4.3.1 电流电压有效值比值法 |
| 4.3.2 电压电流平均值比值法 |
| 4.3.3 等电流法 |
| 4.3.4 方程组法 |
| 4.4 非理想变压器回路中各元件参数计算 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 逆变电阻焊电信号测量方案验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验设备及材料 |
| 5.2.1 中频逆变焊机 |
| 5.2.2 试验材料 |
| 5.2.3 信号采集系统 |
| 5.3 试验结果分析 |
| 5.3.1 焊接电流信号测量结果分析 |
| 5.3.2 焊接过程动态电阻曲线分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简介 |
（2）中频逆变电阻点焊控制系统的设计与仿真（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 系统结构设计 |
| 2 模糊积分控制算法 |
| 3 模糊积分控制器的设计 |
| 4 系统建模与仿真实验分析 |
| 5 结论 |
（3）基于DSP软开关逆变点焊电源的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景 |
| 1.2 点焊原理与逆变点焊电源特点概述 |
| 1.2.1 点焊原理 |
| 1.2.2 逆变点焊电源特点概述 |
| 1.3 国内外逆变点焊电源发展状况 |
| 1.4 逆变点焊电源关键技术研究现状 |
| 1.5 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 逆变点焊电源软开关分析 |
| 2.1 基本全桥变换器 |
| 2.2 移相全桥ZVS技术 |
| 2.2.1 超前桥臂的ZVS |
| 2.2.2 续流状态 |
| 2.2.3 滞后桥臂的ZVS |
| 2.3 改进的ZVS软开关拓扑 |
| 2.3.1 新型软开关拓扑的选择 |
| 2.3.2 主电路工作状态分析 |
| 2.4 移相全桥ZVS实现条件 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 逆变点焊电源主电路参数设计 |
| 3.1 频率选择 |
| 3.2 中频点焊变压器设计 |
| 3.3 IGBT选型 |
| 3.4 输入滤波电容选型 |
| 3.5 次级滤波电感参数计算 |
| 3.6 谐振电容与辅助网络参数计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 DSP控制系统硬件设计 |
| 4.1 DSP选型 |
| 4.2 DSP控制系统硬件结构 |
| 4.3 DSP最小系统设计 |
| 4.4 采样电路 |
| 4.4.1 电压采样调理电路 |
| 4.4.2 电流采样调理电路 |
| 4.5 IGBT驱动电路设计 |
| 4.6 人机交互 |
| 4.6.1 键盘电路 |
| 4.6.2 液晶显示电路 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 DSP控制系统软件设计 |
| 5.1 点焊恒流控制原理 |
| 5.2 点焊规范 |
| 5.3 主程序 |
| 5.4 焊接子程序 |
| 5.4.1 AD采样子程序 |
| 5.4.2 移相PWM产生子程序 |
| 5.4.3 故障检测子程序 |
| 5.5 人机交互子程序 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 仿真与实验 |
| 6.1 仿真分析 |
| 6.2 实验波形 |
| 第七章 总结 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）逆变交流电阻点焊电源DSP控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 电阻焊概述 |
| 1.1.2 电阻焊原理与特点 |
| 1.2 常用的电阻焊电源 |
| 1.2.1 传统电阻焊电源 |
| 1.2.2 逆变式电阻焊机特点及其发展 |
| 1.3 本课题的研究背景 |
| 1.3.1 逆变交流电阻焊机的特点 |
| 1.3.2 逆变交流电阻焊机的发展现状 |
| 1.3.3 DSP的特点及在焊接领域的应用 |
| 1.4 本课题的研究意义及内容 |
| 1.4.1 本课题的研究意义 |
| 1.4.2 本课题的研究内容 |
| 第二章 硬件电路设计 |
| 2.1 逆变交流电阻焊系统组成 |
| 2.2 逆变交流电阻焊电源的主电路 |
| 2.3 控制电路硬件设计 |
| 2.3.1 电流检测电路设计 |
| 2.3.2 电极间电压检测电路 |
| 2.3.3 网压检测电路设计 |
| 2.3.4 开关量电路设计 |
| 2.3.5 通信电路设计 |
| 2.3.6 人机交互电路设计 |
| 2.4 IGBT驱动电路的探讨与设计 |
| 2.4.1 IGBT特性及其驱动电路的设计要求 |
| 2.4.2 常用的IGBT驱动电路 |
| 2.4.3 IGBT驱动电路的设计 |
| 2.5 硬件抗干扰设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 控制方法与系统软件 |
| 3.1 控制方法 |
| 3.1.1 逆变器控制方法 |
| 3.1.2 PID控制算法 |
| 3.1.3 多模式控制策略 |
| 3.2 控制系统软件 |
| 3.2.1 控制系统主程序 |
| 3.2.2 PWM程序设计 |
| 3.2.3 AD采样程序设计 |
| 3.2.4 PI程序设计 |
| 3.2.5 定时器程序设计 |
| 3.2.6 LCD显示界面程序设计 |
| 3.2.7 按键程序设计 |
| 3.3 系统抗干扰设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 调试与分析 |
| 4.1 控制系统调试 |
| 4.2 主电路调试 |
| 4.2.1 空载电压测试 |
| 4.2.2 负载恒流调试结果 |
| 4.2.3 恒压模式调试结果 |
| 4.2.4 恒功率模式调试结果 |
| 4.3 恒流实验结果分析 |
| 4.4 工频电阻焊机模型及缺陷分析 |
| 4.5 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 |
（5）基于STM32中频逆变电源点焊控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的依据 |
| 1.2 课题研究的目的与意义 |
| 1.3 现场总线的发展现状 |
| 1.4 点焊逆变电源的发展现状 |
| 1.5 电阻焊质量控制的发展及其现状 |
| 1.5.1 传统经典控制法 |
| 1.5.2 智能控制法 |
| 1.6 32 位 STM32 微控制器的研究现状 |
| 1.7 主要研究内容 |
| 第二章 基于 CAN 总线的逆变点焊网络控制系统 |
| 2.1 CAN 总线概述 |
| 2.1.1 CAN 总线特点 |
| 2.1.2 CAN 总线网络通信协议 |
| 2.2 电阻点焊控制系统的数据通信 |
| 2.3 电阻点焊控制系统控制原理 |
| 2.3.1 电阻点焊恒流控制原理 |
| 2.3.2 电阻点焊焊接电流有效值检测及计算方法 |
| 第三章 系统的硬件设计 |
| 3.1 系统的整体模型 |
| 3.2 系统硬件设计 |
| 3.2.1 下位机通信硬件设计 |
| 3.2.2 上位机通信硬件接口设计 |
| 3.2.3 IGBT 驱动电路 |
| 3.2.4 焊接启动信号电路 |
| 3.2.5 水压开通信号电路 |
| 3.3 系统恒流控制电路 |
| 3.3.1 焊接电流检测电路 |
| 3.3.2 焊接电流的处理电路 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于插值算法的模糊控制器设计 |
| 4.1 模糊控制的基本原理 |
| 4.2 线性插值算法的原理 |
| 4.3 插值算法模糊控制器的设计 |
| 4.3.1 控制系统的输入输出变量的确定 |
| 4.3.2 模糊语言变量论域和隶属度函数的确定 |
| 4.3.3 模糊控制规则的建立 |
| 4.3.4 模糊推理机制的确定 |
| 4.3.5 解模糊策略的确定 |
| 4.3.6 量化因子、比例因子的确定 |
| 4.3.7 模糊控制表的生成 |
| 4.4 插值模糊控制 MATLAB 实现与仿真 |
| 4.4.1 编辑模糊控制器 |
| 4.4.2 插值模糊控制器软件设计 |
| 4.4.3 插值模糊控制器仿真结果与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 控制系统的软件设计 |
| 5.1 点焊控制系统主程序设计 |
| 5.2 下位机 CAN 控制器程序设计 |
| 5.2.1 STM32 CAN 控制器初始化 |
| 5.2.2 CAN 节点报文发送程序 |
| 5.2.3 CAN 节点报文接收程序 |
| 5.2.4 焊接电流检测子程序 |
| 5.2.5 数据处理程序 |
| 5.2.6 间隙和维持子程序 |
| 5.2.7 休止子程序 |
| 5.3 软件抗干扰措施 |
| 5.4 上位机系统软件设计 |
| 5.4.1 上位机通信程序 |
| 5.4.2 上位机软件界面的设计 |
| 5.4.4 控制系统的工作流程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 课题结论 |
| 6.2 课题后期展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
| 附录 B |
| 发表论文 |
| 致谢 |
（6）基于DSP的点焊逆变电源智能控制系统的研究（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 点焊逆变电源的发展现状及趋势 |
| 1.2.1 点焊逆变电源的发展现状 |
| 1.2.2 点焊逆变电源的发展趋势 |
| 1.3 智能控制技术在点焊中的应用 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 第2章 软开关点焊逆变主电路拓扑结构及工作原理 |
| 2.1 软开关技术在点焊逆变主电路中的应用 |
| 2.1.1 软开关技术 |
| 2.1.2 软开关技术应用于点焊逆变主电路 |
| 2.2 软开关点焊逆变主电路拓扑结构 |
| 2.3 点焊逆变电源主电路 |
| 2.3.1 逆变主电路拓扑结构 |
| 2.3.2 逆变主电路工作原理 |
| 2.4 主电路器件参数计算 |
| 2.4.1 功率开关管及其并联电容 |
| 2.4.2 阻断电容及谐振电感 |
| 2.4.3 变压器 |
| 2.4.4 输出整流二极管和滤波电感 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 软开关点焊逆变电源智能控制算法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模糊神经网络 PID 控制理论 |
| 3.2.1 模糊控制理论 |
| 3.2.2 神经网络控制理论 |
| 3.2.3 模糊神经网络控制理论 |
| 3.2.4 PID 控制原理 |
| 3.2.5 模糊神经网络 PID 控制器 |
| 3.3 模糊神经网络 PID 结构及算法 |
| 3.3.1 模糊神经网络 PID 结构 |
| 3.3.2 模糊神经网络 PID 控制算法 |
| 3.4 模糊神经网络 PID 应用于逆变电源恒流控制 |
| 3.5 逆变主电路的建模及仿真 |
| 3.5.1 逆变主电路模型 |
| 3.5.2 逆变主电路仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于 DSP 的点焊逆变电源控制系统设计 |
| 4.1 逆变点焊电源恒电流控制原理 |
| 4.2 控制芯片选型及其开发环境概述 |
| 4.2.1 控制芯片的选择 |
| 4.2.2 TMS320F2812 介绍 |
| 4.2.3 CCS 集成开发环境 |
| 4.3 控制系统硬件设计 |
| 4.3.1 TMS320F2812 控制板 |
| 4.3.2 全桥逆变电路设计 |
| 4.3.3 IGBT 驱动电路设计 |
| 4.3.4 信号采集板设计 |
| 4.4 控制系统软件设计 |
| 4.4.1 主程序设计 |
| 4.4.2 A/D 子程序设计 |
| 4.4.3 PWM 子程序设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 点焊逆变电源控制系统的硬件实现 |
| 5.1 控制系统脱机调试 |
| 5.2 移相电路输出 |
| 5.3 整机调试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（7）交流逆变点焊电源的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.1.1 电阻焊的概述 |
| 1.2 交流电阻焊的发展 |
| 1.2.1 单相工频电阻点焊电源 |
| 1.2.2 三相低频电阻点焊电源 |
| 1.2.3 交流逆变电阻点焊电源 |
| 1.3 目前电阻焊电源存在的主要问题和解决方案 |
| 1.4 课题的研究意义 |
| 1.5 课题研究的主要内容 |
| 第二章 交流逆变点焊电源硬件系统的设计 |
| 2.1 电源总体方案设计 |
| 2.2 主电路拓扑结构设计 |
| 2.2.1 焊接变压器的设计 |
| 2.2.2 功率开关管IGBT 的选择 |
| 2.2.3 整流桥的选择 |
| 2.2.4 电流传感器的选择 |
| 2.2.5 滤波电容的设计 |
| 2.3 控制电路设计 |
| 2.3.1 控制芯片的选择 |
| 2.3.2 电流采样电路设计 |
| 2.3.3 电压采样电路设计 |
| 2.3.4 I/O 控制电路和保护 |
| 2.4 IGBT 驱动电路 |
| 2.5 硬件抗干扰设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 交流逆变点焊电源软件系统的设计 |
| 3.1 主程序设计 |
| 3.2 键盘程序设计 |
| 3.3 液晶程序设计 |
| 3.4 PWM 程序设计 |
| 3.5 AD 采样程序设计 |
| 3.6 故障保护中断服务程序设计 |
| 3.7 PI 控制设计 |
| 3.8 软件抗干扰设计 |
| 3.9 本章小结 |
| 第四章 电源系统的制作和调试 |
| 4.1 电源的组装 |
| 4.2 电源的调试 |
| 4.2.1 控制电路调试 |
| 4.2.2 主电路调试 |
| 4.2.2.1 主电路空载调试 |
| 4.2.2.2 主电路负载调试 |
| 4.3 PI 控制参数调节 |
| 4.3.1 PI 参数Kp 的整定 |
| 4.3.2 PI 参数Ki 的整定 |
| 4.4 工频点焊与交流逆变点焊的对比 |
| 4.5 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 |
（8）高频逆变点焊电源及智能监控系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.3 逆变点焊电源国内外发展现状 |
| 1.4 逆变点焊电源相关支撑技术发展现状 |
| 1.5 现场总线控制系统 |
| 1.6 主要研究内容 |
| 第2章 逆变点焊电源主电路设计 |
| 2.1 主电路拓扑结构的选择及工作原理 |
| 2.2 高频变压器的设计 |
| 2.3 次级整流电路的设计 |
| 2.4 IGBT在点焊逆变器中的选定及保护 |
| 2.5 逆变器仿真分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 基于CAN总线与双处理器的控制系统硬件设计 |
| 3.1 系统的性能要求及总体模型 |
| 3.2 系统恒流控制电路 |
| 3.3 IGBT控制电路 |
| 3.4 下位机控制系统硬件设计 |
| 3.5 下位机通信系统硬件设计 |
| 3.6 上位机硬件接口设计 |
| 3.7 CAN总线设备网络物理连接 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 点焊恒流模糊PID控制器设计 |
| 4.1 PID控制 |
| 4.2 模糊控制 |
| 4.3 模糊自适应PID控制器 |
| 4.4 模糊自适应PID控制器的设计 |
| 4.5 模糊自适应PID控制器的MATLAB实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 控制系统软件设计 |
| 5.1 下位机控制系统程序设计 |
| 5.2 下位机双处理器串行通信 |
| 5.3 主处理器控制板程序 |
| 5.4 从处理器通信板程序 |
| 5.5 上位机系统软件 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 系统调试与实验分析 |
| 6.1 驱动电路调试 |
| 6.2 主电路调试 |
| 6.3 实验与仿真对照分析 |
| 第7章 结论 |
| 7.1 课题总结 |
| 7.2 后期研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文 |
| 致谢 |
| 附录 |
（9）基于DSP的电阻点焊电源控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电阻点焊技术背景 |
| 1.2 国内外点焊设备发展状况 |
| 1.3 电阻点焊逆变电源的关键技术发展状况 |
| 1.3.1 逆变电路拓扑结构及软开关技术 |
| 1.3.2 质量监控技术 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 第二章 全桥逆变拓扑结构及软开关技术原理 |
| 2.1 IGBT 式全桥逆变结构 |
| 2.1.1 全桥逆变结构原理 |
| 2.1.2 普通全桥逆变电路的直通问题 |
| 2.2 全桥移相式软开关技术 |
| 第三章 系统总体设计方案 |
| 3.1 系统硬件设计方案 |
| 3.2 系统软件设计方案 |
| 第四章 控制系统硬件电路设计 |
| 4.1 DSP 控制系统硬件电路 |
| 4.1.1 DSP 基本系统电路 |
| 4.1.2 CPLD 电路设计 |
| 4.2 点焊电参数检测及信号处理电路 |
| 4.2.1 焊接电流检测及信号处理电路 |
| 4.2.2 电极电压检测及信号处理电路 |
| 4.2.3 初级电流检测及信号处理电路 |
| 4.3 外部接口电路 |
| 4.3.1 光耦隔离电路 |
| 4.3.2 继电器隔离 |
| 4.4 硬件抗干扰设计 |
| 4.4.1 原理图级抗干扰设计 |
| 4.4.2 PCB 板级抗干扰设计 |
| 第五章 控制系统软件设计 |
| 5.1 主程序 |
| 5.1.1 主程序流程 |
| 5.1.2 DSP 及外设初始化 |
| 5.2 时间间隔子程序 |
| 5.3 焊接子程序 |
| 5.3.1 PWM 信号输出子程序 |
| 5.3.2 AD 采集子程序 |
| 5.3.3 模糊控制子程序 |
| 第六章 实验及仿真 |
| 6.1 焊接参数信号处理电路实验 |
| 6.1.1 焊接电流信号处理电路实验 |
| 6.1.2 初级电流信号处理电路实验 |
| 6.2 PWM 信号输出测试 |
| 6.2.1 死区时间测量 |
| 6.2.2 逆变占空比精度测量 |
| 6.3 焊接系统及模糊控制器Simulink 仿真 |
| 6.3.1 焊接系统仿真模型建立及开环仿真 |
| 6.3.2 模糊控制器仿真 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作总结 |
| 7.2 技术展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）软开关电阻点焊逆变电源的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 逆变点焊电源特点 |
| 1.3 逆变点焊电源发展现状 |
| 1.3.1 国外逆变点焊电源发展现状 |
| 1.3.2 国内逆变点焊电源发展现状 |
| 1.4 逆变电源相关技术发展现状 |
| 1.4.1 功率开关器件的发展 |
| 1.4.2 主电路拓扑结构现状 |
| 1.4.3 软开关技术现状 |
| 1.4.4 控制技术现状. |
| 1.4.5 计算机仿真技术现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 全桥逆变器工作原理分析 |
| 2.1 基本的PWM 全桥逆变器工作原理 |
| 2.2 软开关全桥逆变器的换流方式 |
| 2.2.1 超前桥臂的软开关 |
| 2.2.2 续流状态 |
| 2.2.3 滞后桥臂的软开关 |
| 2.3 软开关全桥逆变器工作过程分析 |
| 2.3.1 带辅助网络的ZVS 移相全桥逆变器工作过程分析 |
| 2.3.2 带阻断电容的ZVZCS 移相全桥逆变器工作过程分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 软开关逆变点焊电源仿真分析 |
| 3.1 带辅助网络的ZVS 移相全桥逆变器仿真分析 |
| 3.1.1 移相PWM 控制波形 |
| 3.1.2 整流滤波电路波形 |
| 3.1.3 全桥逆变电路波形 |
| 3.1.4 次级整流电路波形 |
| 3.2 带阻断电容的ZVZCS 移相全桥逆变器仿真分析 |
| 3.2.1 全桥逆变电路波形 |
| 3.2.2 次级输出波形 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 逆变主电路设计及参数选取 |
| 4.1 整流滤波电路 |
| 4.1.1 整流电路 |
| 4.1.2 滤波电路 |
| 4.2 全桥逆变电路 |
| 4.2.2 电力半导体器件的选定及特性 |
| 4.3 PWM 触发电路 |
| 4.3.1 控制芯片UCC3895 特性及参数选定 |
| 4.3.2 驱动芯片IR2110 特性及参数选定 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 逆变控制系统软硬件实现 |
| 5.1 系统主硬件选取及连接 |
| 5.1.1 AT89C51 单片机 |
| 5.1.2 ZLG7290 I~2C 接口键盘及LED 驱动器 |
| 5.1.3 74LS373/377 地址锁存器 |
| 5.1.4 AT24C02 E~2PROM |
| 5.1.5 HM6116 静态RAM 缓冲器 |
| 5.1.6 主硬件连接 |
| 5.2 系统功能软件实现 |
| 5.2.1 系统功能 |
| 5.2.2 系统功能实现 |
| 5.3 系统软硬件调试及试验波形 |
| 5.3.1 系统调试 |
| 5.3.2 实验波形 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文 |
| 致谢 |
| 附录（逆变电源部分功能源程序） |
四、IGBT逆变点焊电源时序控制器的研究（论文参考文献）
- [1]逆变电阻焊机主电路信号变化规律分析及仿真验证[D]. 凌兆锴. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [2]中频逆变电阻点焊控制系统的设计与仿真[J]. 丁礼健,闵华松. 电焊机, 2015(12)
- [3]基于DSP软开关逆变点焊电源的研究[D]. 胡国华. 青岛大学, 2015(04)
- [4]逆变交流电阻点焊电源DSP控制系统研究[D]. 庞少辉. 华南理工大学, 2013(06)
- [5]基于STM32中频逆变电源点焊控制系统的研究[D]. 缪明学. 南昌航空大学, 2013(04)
- [6]基于DSP的点焊逆变电源智能控制系统的研究[D]. 周玉燕. 江苏科技大学, 2012(04)
- [7]交流逆变点焊电源的研制[D]. 李亚平. 华南理工大学, 2011(06)
- [8]高频逆变点焊电源及智能监控系统的研究[D]. 张伟. 南昌航空大学, 2011(01)
- [9]基于DSP的电阻点焊电源控制系统的研究[D]. 谢利勤. 天津大学, 2010(07)
- [10]软开关电阻点焊逆变电源的研究[D]. 唱志强. 南昌航空大学, 2010(06)