基于DSP+MCU數(shù)字化焊接電源研究與設(shè)計(jì).pdf

1、基于DSPMCU數(shù)字化焊接電源研究與設(shè)計(jì)重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文學(xué)生姓名：楊曉峰指導(dǎo)教師：童彥剛副教授專業(yè)：材料加工工程學(xué)科門類：工學(xué)重慶大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院二OO八年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要新型工業(yè)化的浪潮推動(dòng)了先進(jìn)制造業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)焊接技術(shù)提出了更高的要求。而高質(zhì)量、高效率的焊接則離不開高性能的焊接電源。隨著信息化、智能化技術(shù)的發(fā)展，焊接電源的數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)成為該領(lǐng)域科學(xué)研究與應(yīng)用的前沿與熱門課題，數(shù)字化焊接電源代表了今后

2、焊接電源發(fā)展的方向。本研究從完善數(shù)字化焊接電源系統(tǒng)以及更充分發(fā)揮數(shù)字化電源優(yōu)勢(shì)的角度出發(fā)，通過分析比較數(shù)字化焊接電源的控制器結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出了一套基于DSPMCU雙處理器的控制架構(gòu)，可靈活應(yīng)用于多種焊接方法的數(shù)字化焊接電源控制系統(tǒng)。該架構(gòu)整合DSP的強(qiáng)大數(shù)字信號(hào)運(yùn)算處理能力和MCU多任務(wù)管理和流程控制的優(yōu)勢(shì)，給DSP和MCU雙控制器分配了不同的任務(wù)。DSP通常執(zhí)行波形控制等要求數(shù)字信號(hào)高速處理，計(jì)算密集的任務(wù)，而MCU則負(fù)責(zé)焊接控

3、制系統(tǒng)中人機(jī)交互界面、網(wǎng)絡(luò)通訊等調(diào)度控制工作。本文完成了包括基于IGBT的逆變電源主電路、DSP（TMS320LF2407A）和MCU（80C196KC）最小系統(tǒng)和外圍電路、送絲電路等硬件電路的設(shè)計(jì)；數(shù)字PID控制算法、人機(jī)交互系統(tǒng)、接口通訊等軟件設(shè)計(jì)；并進(jìn)行了一系列抗干擾設(shè)計(jì)。為了提高控制系統(tǒng)可靠性，本課題中DSP和MCU之間采用雙端口RAM(隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)通訊方式；為了方便軟件升級(jí)和控制，在數(shù)字化控制系統(tǒng)和上位機(jī)通訊網(wǎng)絡(luò)建立方面，

4、在MCU與上位機(jī)之間采用RS232串行通信。本課題對(duì)數(shù)字化焊接電源的擴(kuò)展功能做了相關(guān)研究。針對(duì)當(dāng)前焊接電源聯(lián)網(wǎng)能力弱的實(shí)際，為滿足信息化制造的需求，本課題開發(fā)設(shè)計(jì)了基于以太網(wǎng)控制器芯片RTL8019AS數(shù)字化焊接電源的嵌入式網(wǎng)絡(luò)接口，可以直接聯(lián)入局域網(wǎng)和Inter。針對(duì)當(dāng)前數(shù)字化焊接電源對(duì)外部設(shè)備相關(guān)控制接口少的現(xiàn)狀，為適應(yīng)自動(dòng)化生產(chǎn)的需要，開發(fā)了基于模數(shù)轉(zhuǎn)換器TLC5615的外部通用設(shè)備控制接口。對(duì)控制系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)研究表明，該數(shù)字化