基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究
| 摘要 | 第1-7页 |
| ABSTRACT | 第7-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-34页 |
| ·双丝MIG 焊的优点 | 第14-15页 |
| ·双丝焊的分类与研究现状 | 第15-20页 |
| ·双丝焊的分类 | 第15-16页 |
| ·国外双丝MIG 焊的研究现状 | 第16-18页 |
| ·国内双丝MIG 焊的研究现状 | 第18-20页 |
| ·数字化弧焊逆变电源的发展 | 第20-23页 |
| ·模拟弧焊电源 | 第20页 |
| ·单片机控制的弧焊逆变电源 | 第20-21页 |
| ·弧焊逆变电源的数字化 | 第21-23页 |
| ·焊接设备的网络通信 | 第23-24页 |
| ·嵌入式实时操作系统在焊接领域中的应用 | 第24-26页 |
| ·嵌入式实时操作系统 | 第24-26页 |
| ·嵌入式实时操作系统在焊接设备上的应用 | 第26页 |
| ·双丝焊过程的智能控制 | 第26-28页 |
| ·目前双丝脉冲MIG 焊系统存在的主要问题 | 第28-31页 |
| ·本研究课题的来源及主要研究内容 | 第31-34页 |
| 第二章 双丝焊分布式控制系统的构建 | 第34-57页 |
| ·焊接单元与仪表控制系统 | 第34-36页 |
| ·早期焊接单元的基地式仪表构成 | 第36页 |
| ·单元式组合仪表与现代焊接单元雏形 | 第36-37页 |
| ·分布式控制系统 | 第37-43页 |
| ·分布式控制系统的定义 | 第37-38页 |
| ·分布式控制系统的体系结构 | 第38-40页 |
| ·分布式控制系统构建的双丝焊接单元 | 第40-41页 |
| ·分布式控制系统构建的焊接系统 | 第41-43页 |
| ·智能控制单元的定义及内部结构模型 | 第43-44页 |
| ·多个智能控制单元的协作 | 第44-46页 |
| ·焊接加工过程信息流特征描述 | 第46-47页 |
| ·智能控制单元的设计要求 | 第47-48页 |
| ·现场总线 | 第48-51页 |
| ·CAN 总线 | 第48页 |
| ·焊接设备CAN 节点的设计 | 第48-50页 |
| ·CAN 控制器的初始化与智能控制单元描述 | 第50-51页 |
| ·焊接通信协议 | 第51-54页 |
| ·定义焊接通信协议的优点 | 第51-52页 |
| ·报文传输与帧格式定义 | 第52-53页 |
| ·焊接设备的标识符的定义 | 第53-54页 |
| ·数据的发送与接收 | 第54-56页 |
| ·本章小结 | 第56-57页 |
| 第三章 基于ARM 的数字化弧焊逆变电源 | 第57-84页 |
| ·双丝焊主从机逆变主电路的拓扑结构 | 第57-58页 |
| ·逆变电源等效电路及其传递函数 | 第58-61页 |
| ·控制系统的方案设计 | 第61-63页 |
| ·对控制系统的要求 | 第61页 |
| ·控制系统的组成与工作原理 | 第61-63页 |
| ·数字PWM 的核心 | 第63-69页 |
| ·ARM 简介 | 第63-65页 |
| ·脉宽调制信号PWM 的产生 | 第65-67页 |
| ·逆变频率的合理选择与软件设定 | 第67-69页 |
| ·IGBT 驱动电路 | 第69-70页 |
| ·焊接电流采样电路 | 第70页 |
| ·电弧电压调理电路 | 第70-71页 |
| ·基于GAL 的PWM 保护电路 | 第71-73页 |
| ·双丝焊需要解决的磁偏吹的问题 | 第73-74页 |
| ·解决磁偏吹问题的设计方案 | 第74-76页 |
| ·双丝焊局域高速总线的设计 | 第76-81页 |
| ·主机从机脉冲电流波形存在时间间隙 | 第77-78页 |
| ·局域高速总线通信方式的选择 | 第78-79页 |
| ·局域高速总线的硬件电路 | 第79-80页 |
| ·通信命令格式 | 第80页 |
| ·握手协议 | 第80-81页 |
| ·电磁兼容性和硬件抗干扰技术 | 第81-82页 |
| ·本章小结 | 第82-84页 |
| 第四章 嵌入式操作系统与弧焊逆变电源的软件设计 | 第84-111页 |
| ·嵌入式操作系统的优势与选择 | 第84-90页 |
| ·弧焊逆变电源与实时嵌入式系统 | 第84-85页 |
| ·双丝焊对弧焊逆变电源动态特性的要求 | 第85-86页 |
| ·传统控制软件的缺陷 | 第86-87页 |
| ·嵌入式实时多任务操作系统 | 第87-89页 |
| ·操作系统的选择 | 第89-90页 |
| ·μC/OS-Ⅱ的移植 | 第90-91页 |
| ·任务的划分与管理 | 第91-95页 |
| ·资源的管理与信号量 | 第95-97页 |
| ·焊接过程中的消息传递 | 第97-99页 |
| ·时钟节拍与中断 | 第99-100页 |
| ·逆变电源的软件总体设计 | 第100-103页 |
| ·恒流控制算法 | 第103-108页 |
| ·数字PID 控制基础 | 第104-106页 |
| ·积分分离PID 控制算法 | 第106-108页 |
| ·软件抗干扰技术 | 第108-110页 |
| ·防脉冲干扰的递推平均滤波法 | 第108-109页 |
| ·软件看门狗技术 | 第109-110页 |
| ·本章小结 | 第110-111页 |
| 第五章 基于ARM 的弧长模糊智能控制 | 第111-122页 |
| ·双丝脉冲MIG 高速焊弧长控制的机理 | 第111-112页 |
| ·模糊控制参量的确定 | 第112-113页 |
| ·模糊控制相关理论 | 第113-114页 |
| ·查表方式的模糊控制器 | 第114页 |
| ·基于MATLAB 的模糊控制器的设计 | 第114-121页 |
| ·变量的模糊化 | 第115-116页 |
| ·隶属度函数的确定 | 第116-117页 |
| ·模糊控制规则的建立 | 第117-118页 |
| ·解模糊判决 | 第118-119页 |
| ·模糊控制表的生成 | 第119-120页 |
| ·模糊控制算法在ARM 上的实现 | 第120-121页 |
| ·本章小结 | 第121-122页 |
| 第六章 送丝机的在线实时模糊自整定PID 控制 | 第122-131页 |
| ·基于ARM 的送丝系统的特点 | 第122-123页 |
| ·PWM 控制的直流电机可逆调速的原理 | 第123-124页 |
| ·送丝机硬件电路设计 | 第124-126页 |
| ·送丝速度的模糊PID 控制 | 第126-129页 |
| ·送丝机恒定送丝速度试验 | 第129页 |
| ·本章小结 | 第129-131页 |
| 第七章 双丝脉冲MIG 高速焊试验研究 | 第131-156页 |
| ·测试对象及对测试工具的要求 | 第131页 |
| ·测试平台与测试设备 | 第131-134页 |
| ·CAN 总线通信试验及焊接设备协作功能测试 | 第134-136页 |
| ·弧焊逆变电源的PWM 波形测试 | 第136-137页 |
| ·脉冲状态下的PWM 波形占空比的变化 | 第137-138页 |
| ·电源静态特性的测试 | 第138-142页 |
| ·逆变电源静态特性边界的理论分析 | 第142-146页 |
| ·静态特性边界的定义 | 第142页 |
| ·静态特性曲线边界的理论分析 | 第142-146页 |
| ·嵌入式实时多任务操作系统对动态响应速度的影响 | 第146-147页 |
| ·动态特性测试 | 第147-148页 |
| ·模拟负载情况下脉冲电流波形 | 第148-149页 |
| ·上坡焊试验验证弧长的模糊逻辑控制 | 第149-151页 |
| ·局域高速总线对主从电源的同步 | 第151-152页 |
| ·双丝脉冲MIG 高速焊试验 | 第152-154页 |
| ·本章小节 | 第154-156页 |
| 结论 | 第156-158页 |
| 参考文献 | 第158-166页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第166-168页 |
| 致谢 | 第168-169页 |
| 附录 | 第169页 |
