中厚板机器人数字化等离子切割系统及工艺研究
| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第12-13页 |
| 1.2 常用热切割技术及经济性对比 | 第13-16页 |
| 1.2.1 火焰切割基本原理及其现状概述 | 第14-15页 |
| 1.2.2 激光切割基本原理及其现状概述 | 第15-16页 |
| 1.3 等离子切割原理及对电源的性能要求 | 第16-19页 |
| 1.3.1 等离子切割原理概述 | 第16-17页 |
| 1.3.2 中厚板等离子切割对电源性能的要求 | 第17-19页 |
| 1.4 等离子切割的研究现状及发展趋势 | 第19-24页 |
| 1.4.1 国内外等离子切割电源研究现状 | 第19-23页 |
| 1.4.2 国内外等离子切割工艺研究现状 | 第23-24页 |
| 1.4.3 等离子切割发展趋势 | 第24页 |
| 1.5 等离子切割工艺的研究内容 | 第24-28页 |
| 1.5.1 等离子切割工艺影响因素 | 第24-27页 |
| 1.5.2 等离子电弧特性 | 第27-28页 |
| 1.5.3 等离子切割电源影响 | 第28页 |
| 1.6 课题研究的主要内容 | 第28-30页 |
| 第二章 机器人等离子切割系统总体设计 | 第30-47页 |
| 2.1 等离子切割电源总体方案 | 第30-31页 |
| 2.1.1 等离子切割电源性能指标 | 第30页 |
| 2.1.2 等离子切割电源总体设计 | 第30-31页 |
| 2.2 三相EMI滤波器设计分析 | 第31-35页 |
| 2.2.1 基本结构 | 第32页 |
| 2.2.2 工作原理及建模分析 | 第32-34页 |
| 2.2.3 参数设计 | 第34-35页 |
| 2.3 功率主电路设计 | 第35-44页 |
| 2.3.1 拓扑结构选择 | 第35-37页 |
| 2.3.2 工作原理分析 | 第37-38页 |
| 2.3.3 输入整流器件选型 | 第38-39页 |
| 2.3.4 功率管IGBT选型 | 第39页 |
| 2.3.5 RC缓冲吸收电路设计 | 第39-41页 |
| 2.3.6 主变压器设计 | 第41-43页 |
| 2.3.7 输出整流器件选型 | 第43-44页 |
| 2.4 水电气控制箱设计 | 第44页 |
| 2.5 高频起弧模块设计 | 第44-46页 |
| 2.4.1 引弧电路原理分析 | 第45页 |
| 2.4.2 引弧控制电路设计 | 第45-46页 |
| 2.6 本章小结 | 第46-47页 |
| 第三章 数字化切割系统硬件设计 | 第47-64页 |
| 3.1 控制系统的总体设计 | 第47-48页 |
| 3.2 MCU最小控制系统设计 | 第48-49页 |
| 3.3 控制电路设计 | 第49-57页 |
| 3.3.1 PWM信号产生电路设计 | 第50-51页 |
| 3.3.2 IGBT驱动电路设计 | 第51-52页 |
| 3.3.3 电流电压采样电路设计 | 第52-57页 |
| 3.4 故障诊断保护电路设计 | 第57-60页 |
| 3.4.1 过流保护电路设计 | 第57-58页 |
| 3.4.2 欠压过压保护电路设计 | 第58-59页 |
| 3.4.3 缺相保护电路设计 | 第59页 |
| 3.4.4 过热保护电路设计 | 第59-60页 |
| 3.5 隔离电路设计 | 第60-63页 |
| 3.5.1 线性光耦隔离电路设计 | 第60-61页 |
| 3.5.2 通信隔离电路设计 | 第61-63页 |
| 3.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 第四章 数字化切割系统软件设计 | 第64-83页 |
| 4.1 基于MDK-ARM软件开发环境 | 第64-65页 |
| 4.2 控制系统主程序设计 | 第65-68页 |
| 4.2.1 程序模块化设计 | 第65-66页 |
| 4.2.2 控制主程序设计 | 第66-68页 |
| 4.3 电流软启动程序设计 | 第68-73页 |
| 4.3.1 PID控制策略 | 第69-72页 |
| 4.3.2 电流软启动方案设计 | 第72-73页 |
| 4.4 数字化均流程序设计 | 第73-79页 |
| 4.4.1 模拟均流方法 | 第74-77页 |
| 4.4.2 数字均流方法 | 第77-78页 |
| 4.4.3 基于DSC的数字化均流方案设计 | 第78-79页 |
| 4.5 故障中断保护程序设计 | 第79-80页 |
| 4.6 通信系统软件设计 | 第80-82页 |
| 4.7 本章小结 | 第82-83页 |
| 第五章 试验及数据分析 | 第83-109页 |
| 5.1 试验平台介绍 | 第83-85页 |
| 5.2 等离子切割电源整机波形测试 | 第85-87页 |
| 5.2.1 驱动波形测试 | 第85-86页 |
| 5.2.2 变压器波形测试 | 第86-87页 |
| 5.2.3 输出波形测试 | 第87页 |
| 5.3 等离子切割电源性能测试 | 第87-92页 |
| 5.3.1 软件型电流软启动测试 | 第88页 |
| 5.3.2 输出外特性测试 | 第88-90页 |
| 5.3.3 动态响应特性测试 | 第90页 |
| 5.3.4 数字化均流与效率测试 | 第90-91页 |
| 5.3.5 拉弧实验测试 | 第91-92页 |
| 5.4 等离子切割工艺试验 | 第92-108页 |
| 5.4.1 PID对起弧性能与切割质量的影响 | 第93-95页 |
| 5.4.2 气体压力对切割质量的影响 | 第95-100页 |
| 5.4.3 切割电流对切割质量的影响 | 第100-104页 |
| 5.4.4 切割速度对切割质量的影响 | 第104-107页 |
| 5.4.5 喷嘴直径对切割质量的影响 | 第107-108页 |
| 5.5 本章小结 | 第108-109页 |
| 结论 | 第109-111页 |
| 参考文献 | 第111-118页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第118-119页 |
| 致谢 | 第119-120页 |
| 答辩委员会对论文的评定意见 | 第120页 |
