大功率激光焊機保護氣體壓力控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、為了防止激光焊接時金屬表層被氧化，保證焊接強度、防止空氣中氧氣的滲透和侵入，避免焊縫表面出現(xiàn)氣孔等焊接缺陷，我們必須對焊接區(qū)域采取相應(yīng)的保護措施。同時，為了減少焊接過程中的焊渣起濺，增加熔池的流動性和濕潤性，保證焊接的焊縫質(zhì)量，因此需要在焊接時利用保護氣對焊縫進行保護處理。
　　首先，本文對氣體壓力控制中的非線性、遲滯性等特性進行了分析，總結(jié)了氣體壓力控制中的常用控制規(guī)律在激光焊機氣體壓力控制中的優(yōu)缺點，分析了最常用的傳統(tǒng)PID控

2、制的氣體壓力系統(tǒng)控制的缺陷，在對控制氣體壓力的閥門執(zhí)行器進行分析的基礎(chǔ)上，建立了閥門模型及系統(tǒng)模型。其次，進行控制規(guī)律的選擇，對常規(guī)PID及模糊PID進行仿真實驗對比，仿真結(jié)果表明，模糊PID的階躍響應(yīng)具有較好的動態(tài)特性及魯棒性，進而將高級過程控制中的模糊控制引入到氣體壓力的PID控制系統(tǒng)中，構(gòu)成氣體壓力的模糊PID控制系統(tǒng)，實現(xiàn)了氣體壓力的精確控制，滿足了生產(chǎn)需要。最后，考慮到氣體壓力系統(tǒng)在小流量時表現(xiàn)出的非線性特性，根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗加入

3、了非線性補償環(huán)節(jié)，補償閥門對氣體壓力控制的非線性因素，搭建了帶有非線性補償?shù)哪：齈ID系統(tǒng)的Simulink仿真系統(tǒng)，對仿真效果進行了相應(yīng)的分析和總結(jié)，最終完成對整個保護氣體壓力控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計。
　　為了驗證提出的算法在實際控制系統(tǒng)的應(yīng)用效果，我們將模糊控制PID規(guī)律結(jié)合非線性補償環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)規(guī)律應(yīng)用于西門子TIA的工控平臺，利用STEP7的模糊PID及SCL語言的實現(xiàn)非線性補償編程，在主程序中利用CFC語言調(diào)用該控制規(guī)律的