第七十六章 又一次高峰（1 / 1）

一个玩笑把韩峰羞红了脸，而顾诚和萧听夏哈哈笑了。

正如萧听夏所说，她跟许军结婚三年，一直没有孩子。刚开始没有在意，后来才到医院去看。他们找了很多大夫，中医，西医都看了，但是都没有任何效果，也没有找到任何问题。

萧听夏和顾诚聊起了女人之间的事，韩峰不好意思听，走到书房，准备他的博士论文。

保证弧长稳定的前提是保证焊丝的熔化速度与送丝速度相匹配，但是焊丝的熔化速度与焊接电流相关，因此，可以用两种方式对弧长进行调节：调节送丝速度或者调节脉冲电流参数。

当送丝速度变化时，焊接平均电流受到影响，焊丝的熔化速度会随着改变，最终实现稳弧控制。但是送丝速度的调节量较大时，会使送丝速度发生振荡，甚至会粘丝或回烧导电嘴，频繁调节还会造成焊丝断裂，影响焊接过程的正常进行。因此本系统采取等速送丝方式，通过调节焊接电流而保持熔化速度与送丝速度平衡。

如果只是采用焊接电流单闭环反馈控制，可以保证脉冲电流能量不变，保证熔滴一脉一滴过渡，此时电流波形是固定的，具体焊接参数由系统设定。但是焊接环境一般都比较恶劣，焊接过程也是一个存在多干扰、强干扰的时变过程。如果送丝速度发生扰动，或工件和导电嘴之间的距离发生变化，但此时焊丝的熔化速度仍然不变，弧长就会发生变化，则无法保证焊接过程的稳定，因此单闭环系统只能够满足稳定系统静特性，而无法满足稳定动特性，达不到精确性、可靠性和鲁棒性的控制要求。

PMIG焊由峰值电流熔化焊丝，来保证熔滴一脉一滴过渡，但是弧长能够用电弧电压来表征，维持弧长稳定即保持平均电弧电压稳定，所以系统需实时采集焊接电流和电弧电压两个参数值进行反馈控制。由于双闭环系统具有响应速度快、控制精度高及提高系统稳定性的优点，因此本系统采用电压和电流双闭环控制方案。外环为电压环，用来稳定平均电弧电压即稳定弧长；内环为电流环，用来控制实现精确的脉滴过渡电流波形。

电流内环通过实时采集焊接电流值，与电压外环给出的设定值相比较，得出实时电流偏差值，由电流内环控制器进行控制得出最终调节量，来控制实现精确电流波形，以此保证熔滴一脉一滴过渡。

电压外环通过实时采集的电弧电压信号，计算出平均电弧电压，与系统设定的平均电压值相比较，得出偏差值，通过电压外环控制器，得出精确电流控制波形，作为电流内环控制给定值，保持电压恒定。电压外环通过控制焊接电流参数调节脉冲单元能量大小，同时实现熔滴的一脉一滴过渡，使焊丝熔化速度与送丝速度相等。

电压外环职责是通过对焊接电流脉冲单元能量进行调节来保证弧长稳定。根据调节过程中的保持不变量，脉冲单元能量的调节主要有两种方式：基值电流模式U—I和脉冲电压以及脉冲电流和基值电流模式I—I。本系统采用I—I模式进行电压外环控制，将基值时间作为控制量，平均电弧电压作为被控制量。因为基值电流稳定电弧，峰值电流熔化熔滴，脉冲峰值时间不变，调整基值时间，就相应改变了脉冲电流的占空比，使平均焊接电流发生变化，达到调节焊丝熔化速度的目的。且由于峰值时间和峰值电流都不变，因而峰值脉冲的能量就不变，能够保证在每个脉冲周期内都稳定的实现一脉一滴过渡。

在未焊接之前，首先正确选定焊丝材料和直径、焊接材料、保护气体种类及送丝速度等。工作过程中，电压外环控制器根据电弧电压预设值与实测值之间的偏差，得到基值时间，得精确电流波形值，做为电流内环控制给。

综上所述，系统整体采用双闭环控制方案，通过调节基值时间来调节平均电弧电压，保证焊丝的熔化速度和送丝速度相平衡；电流内环保证熔滴一脉一滴过渡。以此双闭环控制方案可以实现系统的两个控制目标。

韩峰的博士论文，依然偏向实际应用，写完最后一部分之后，他发给了章教授审阅。