一、空气等离子切割机常见故障及处理方法（论文文献综述）
刘燕[1]（2020）在《复杂相贯曲线机器人加工轨迹的智能规划与控制》文中研究说明球管相贯曲线是一类复杂的空间曲线,它是由球体与管体相交形成的交线。球管相贯曲线的切割与焊接作业广泛存在于航空航天、核电、造船、压力容器等领域,其自动化加工技术一直以来都是相关领域的难题。时至今日,球管相贯曲线的切割与焊接仍大量依靠手工作业,劳动强度大,作业环境恶劣,加工质量难以保证。随着工业机器人技术的发展,相贯曲线的机器人切割与焊接成为该领域的重要发展方向。为提高球管相贯曲线切割与焊接的自动化水平,本文对球管相贯曲线数学模型及其几何特性、相贯曲线机器人切割与焊接轨迹智能规划和机器人轨迹控制技术开展了深入研究,系统地解决了球管相贯曲线机器人加工的轨迹智能规划与控制问题,包括球体带单边Y型坡口机器人等离子切割轨迹规划、机器人焊接轨迹规划和非理想球管相贯曲线轨迹重建与规划。首先,以复杂的“一球多管”相贯曲线为研究对象,建立了能够涵盖所有相贯方式的球管相贯数学模型,并给出了标准相贯曲线的参数表达式。在此基础上,给出了球管相贯的二面框架描述并建立了坡口坐标系和工具坐标系,通过坐标系之间的空间变换关系分别得到了坡口和钝边的切割轨迹模型。通过对等离子割枪模型和等离子切割工艺特性的研究,提出了等离子弧半径智能补偿算法,实现切割加工过程中根据切割厚度的动态变化对工具半径的智能补偿。同时,考虑到实际的加工过程,研究了割枪喷嘴高度的动态控制问题,以保证等离子弧压稳定性并防止割枪与工件的干涉碰撞。通过融合等离子弧半径补偿和割枪喷嘴高度动态控制,论文给出了球管相贯曲线机器人等离子切割的轨迹描述。其次,本文在带单边Y型坡口球管相贯数学模型的基础上,建立了焊缝坐标系,并给出了其相对于坡口坐标系的齐次变换矩阵,进而给出了焊缝曲线的参数方程和姿态表示。同时,通过对相贯曲线焊缝焊接工艺的分析,建立了焊枪姿态数学模型。针对球管相贯曲线焊缝的焊缝倾角不断变化带来的焊接难题,提出了两种解决方案:一种是智能调整焊枪姿态并辅以摆动焊技术,有效的解决焊接过程中的上下坡焊问题,这种方案适用于焊缝倾角较小的情况;另一种方案是工业机器人结合双轴变位机构成焊接工作站,利用变位机与工业机器人的联动和相贯曲线焊接位姿规划,将焊缝倾角始终控制在很小的范围内,提高了焊接工艺性,适用于焊缝倾角较大的情况。考虑到带坡口厚壁工件的球管相贯曲线焊接,给出了多层单道摆动焊接规划算法,与机器人焊接轨迹规划相融合,最终得到了球管相贯曲线机器人焊接的轨迹描述。第三,研究了基于激光测量的非理想球管相贯曲线机器人加工技术。采用激光传感器对切割轨迹或焊缝进行扫描,利用提出的测量及焊缝特征识别算法获得实际切割或焊接轨迹上的特征点,采用NURBS曲线对这些特征点进行拟合,重构非理想球管相贯曲线切割与焊缝轨迹,并结合球管相贯模型的几何特征,给出了切割或焊接机器人工具姿态的重建方法。最终,利用MATLAB和ADAMS仿真软件对本文提出的相关理论和算法进行了仿真验证,搭建了相贯曲线机器人切割焊接轨迹验证平台,验证了切割焊接轨迹规划的可行性和精度,开发了相贯曲线机器人切割焊接自动编程系统。论文工作为实现球管相贯曲线的自动切割与焊接奠定了基础。
姚振宇[2]（2020）在《船舶板材切割车间数字化制造管控系统开发》文中指出车间数字化制造管控系统对提高车间网络化管理水平以及增强船厂竞争力具有重要作用。针对A船厂的加工车间和信息管理系统近乎脱节、生产管理人员根据经验安排加工任务以及作业人员无法及时上报现场加工状况的问题,本文开发了板材切割车间管控系统,实现了切割车间基础数据管理、网络通讯管理、数据采集与监控、数控程序管理、车间作业计划管理以及车间数据分析与报表管理功能。本系统主要研究内容与进展如下:（1）船舶板材切割车间数字化制造管控系统总体方案设计。首先分析了板材切割车间生产工艺流程以明确系统需求,然后根据需求划分了系统功能模块,接着根据车间现状设计了系统的总体架构,实现了管控系统的方案设计。（2）船舶板材切割车间多源异构数据采集技术研究。首先分析了MTConnect体系架构和常用的车间设备数据采集方法,然后分别为板材切割车间的钢板预处理流水线、数控印字划线机、等离子切割机和应用层客户端建立了设备信息模型,接着基于Modbus、FOCAS等技术设计了各台设备对应的Adapter并完成了Agent和Client的开发。（3）船舶板材切割车间服务器数据管理与通讯技术研究。首先根据工件、用户和设备三类主体设计了管控系统主体数据表,然后依托Adapter和Agent之间存在的Socket通讯机制实现了多线程通信和处理网络异常的心跳包程序。接着根据TaskInterface接口组件设计了切割车间实时派工机制,同时开发了主要用于传输NC文件的FTP服务器和客户端。（4）船舶板材切割车间作业计划管理技术研究。针对ERP系统下达的月度加工计划,本系统首先采用层次分析法对工单进行优先级排序,然后采用BP神经网络预估工单的加工工时,在切割车间加工能力范围内根据优先级确定车间日加工计划。接着基于车间日加工计划,系统生产调度模块采用遗传鲸鱼混合算法规划每块钢板的加工路线,缩短切割车间完工时间。（5）船舶板材切割车间管控系统开发与验证。首先分析了切割车间管控系统的应用背景和管理人员对车间加工信息透明化的需求,然后实现了对基础数据管理模块、数据采集与监控模块、作业计划管理模块、数控程序管理模块、数据分析与报表管理模块的开发并简要展示应用情况。本文开发的系统解决了A船厂板材切割车间加工效率低下、现场生产管理混乱等问题,研究成果对其他车间的数字化建设具有借鉴指导意义。
吴锐[3]（2019）在《面向建材装备制造企业的分布式柔性作业车间调度问题研究》文中研究说明近年来,由于行业产能过剩导致市场竞争激烈,我国建材装备制造企业经历了大范围的合并重组,逐渐形成了规模化、集团化、跨区域化的生产格局。建材装备制造企业一般都拥有多个制造工厂,产品生产由位于不同地域的制造工厂共同完成。在这种分布式制造模式下,通过合理配置多个工厂的制造资源可实现更高效的生产,而分布式车间调度优化技术是实现制造资源优化配置的关键。因此,本文针对几类不同应用需求下的建材装备制造企业分布式柔性作业车间调度问题,建立相应的调度优化模型,以人工蜂群算法为基础,通过改进蜂群搜索机制及设计高效的局部搜索策略,分别提出对应模型的求解算法,并进行实例验证研究。本文的主要工作包括:（1）针对建材装备制造企业频繁出现因设计延迟、设计变更导致的剩余工期压缩,车间生产紧张的情况,以最小化完工时间为目标建立了分布式柔性作业车间调度优化模型,并提出了一种改进离散人工蜂群算法用以求解。在所提算法中,针对问题特点设计了编码/解码方案及初始化策略,改进了蜂群搜索机制实现高效搜索,并设计了基于关键路径的局部搜索策略以增强算法局部搜索能力。最后,基于算例和建材装备制造企业实例进行对比实验,验证了算法的可行性和有效性。（2）迫于行业订单价格持续低迷,建材装备制造企业需在满足客户工期需求的基础上,降低成本以提升竞争力,基于此,建立了以最小化加权总延期和加工运输总成本为目标的分布式柔性作业车间调度优化模型,并提出了一种混合模拟退火算法作为局部搜索策略的人工蜂群算法用于求解。算法设计中,针对问题特点提出了多种混合初始化策略以提高搜索起点的质量,同时设计了基于拥挤度距离的档案集维护、更新策略以获得分布性更好的非支配解集。最后,通过算例仿真和建材装备制造企业实例进行了算法对比。（3）基于建材装备制造企业面临的用工成本攀升及用工短缺,工人资源逐渐成为生产瓶颈的现状,在考虑设备资源约束的基础上增加工人资源约束,建立了双资源约束下的分布式柔性作业车间调度优化模型,并提出了一种基于协同进化的多种群人工蜂群算法用于问题的求解。在所提算法中,根据增加的工人约束改进了编码/解码方案及初始化策略,同时设计了一种自适应邻域选择机制以实现动态有效的邻域搜索,并提出了两种个体信息交流机制用于实现多种群的协同进化。最后,通过算例及建材装备制造企业实例验证了算法的可行性和有效性。（4）建材装备制造企业车间实际生产过程中经常会出现如加工设备故障、新工件插入等动态事件,针对此种情形,研究了动态环境下的分布式柔性作业车间调度问题,建立了考虑重调度稳定性及工厂设备偏离度的多目标调度优化模型。采用基于分解的进化算法框架改进人工蜂群算法用于问题的求解,针对问题特点设计了混合初始化策略和多种邻域结构,并提出了一种基于禁忌搜索的自适应邻域选择机制以高效搜寻优良邻域解。最后,分别通过算例和建材装备制造企业实例将所提算法与其他算法进行了对比研究。（5）以上述理论研究为基础,结合某建材装备制造企业实际需求,设计并开发了一套建材装备制造企业分布式车间调度系统,介绍了系统主要功能模块,并对系统实际应用效果进行了展示和分析。最后对本文的主要研究内容和创新之处进行了总结,并展望了未来的研究方向。
马哲栋[4]（2019）在《精细等离子电源及切割参数控制研究》文中研究表明等离子切割在工件下料初级加工中应用最为广泛的一种加工方式。本文针对大功率等离子切割电源存在的易损件寿命低、切割质量差、电流控制精度不高等问题,集高频逆变技术、数字信号控制技术、等离子切割技术和电力电子技术于一体,设计开发了一款电流控制精度高、易损件使用寿命长、等离子弧能量密度高和切割工件表面粗糙度低的20KW级全数字逆变式精细等离子电源。通过阅读大量文献资料和对市场上等离子电源性能和质量的调查,国内生产等离子切割电源大部分是普通等离子电源,大部分公司正在开发精细化、数字化和智能化的精细等离子电源。在此基础上,研究等离子弧形成原理结合气体放电随电场频率曲线变化趋势,明确等离子弧起弧各阶段电流电压的具体控制数值,以此为依据将逆变频率定为20KHZ并设计起弧控制程序的控制流程。从输入相同时输出功率的大小,关键元器件耐压稳定性,高频变压器利用率等方面,分析常用主电路变换拓扑的优缺点,确定含PFC功率因数校正的全桥逆变电路为精细等离子电源的主电路拓扑;利用电力电子理论结合实际工作参数,计算主电路各硬件模块主要参数,包括输入整流电路、输入滤波电容、逆变电路和高频变压器;分析IGBT构造、动态特性、开通特性,探究极间电容充放电与开通关断延时的关系,确定功率开关管交替导通的死区时间为开关周期的10%。根据控制功能要求设计控制电路,设计AD采样调理电路提高电流采样精度;设计独立的引弧弧压板,提高起弧成功率;采取金属屏蔽罩和将引弧电路置于传感器5-10cm处等硬件抗干扰措施,提高元器件在高频变换中的抗电磁干扰能力。在控制电路基础上,按模块化程序设计思想,编写控制程序软件,可实现电流在0.1毫秒级精确闭环恒流输出控制;通过旋转编码器子程序配合面板旋钮可实时调节电流值。运用EDA仿真软件saber预验证精细等离子电源软硬件系统设计的合理性;搭建实验平台,进行精细等离子切割电源整机性能测试及切割参数实验分析,包括测试驱动波形、输出波形、输出外特性波形及动态响应特性波形。通过改变切割参数分别对厚度为12mm和25mm的普通碳钢板进行切割工艺实验,并且分析实验结果进行得出电流控制精度在99.5%以上,功率因数在0.9以上,进一步验证本课题所设计的全数字精细等离子电源优异的技术性能。
刘镇海[5]（2019）在《基于数字化工厂的路灯杆件生产线优化设计》文中研究说明路灯是城市重要基建设施,随着城市化进程加快,其需求量不断增长。灯杆是路灯主体部件,其生产线属于大批量、多品种、多工序制造方式,影响因素较多,高效准确的产能优化难以实现。为适应路灯杆件制造业不断增加的竞争压力,本文以某工厂路灯杆件生产线为研究对象,采用数字化工厂技术对其开展优化设计,有效提升产能。主要研究工作包含以下内容:（1）路灯杆件生产工厂调研分析。分别从作业模式、工艺流程、作业设备、厂区排布、人员安排五方面对路灯杆件制造工厂开展调研分析,详细统计归纳各工序信息,为后续研究建立数据基础。（2）基于蚁群算法的路灯杆件生产线设备选择方案优化设计。针对工序、加工方法及加工设备间层级关系构建生产线设备选择数学模型,设置加工成本、加工效率、生产误差、废品率及故障率描述各加工设备性能,将设备配合性能评分最大值作为优化目标,使用蚁群算法求解设备最优组合方案。（3）路灯杆件生产线数字化模型构建。通过Plant Simulation物流模块设置各工序生产参数;应用SimTalk语言模块控制生产过程及数据输出,模拟运行路灯杆件生产线数字化模型并对比实际生产数据,验证该数字化模型的准确性。（4）生产线缓存区容量及工站数量最优配置方案设计。分别讨论短耗时工序缓存区容量及瓶颈工序工站数量对产能的影响,从仿真实验结果中选取使产能最优的缓存区及工站配置方案;针对四个缓存区容量以及两工站的数量对产能综合影响,设计“层级仿真”实验方案,通过逐级缩小实验范围和提高仿真精度的方式寻找最优产能设计方案。研究结果表明:应用蚁群算法寻求最优设备选择方案可为工厂提供客观准确的设备选取参考;通过构建生产线数字化模型、对生产线中缓存区容量及处理工站数量配置方案进行仿真分析及优化,可有效提升生产线产能。本文研究结果对同类多参数生产线优化问题也具有一定参考意义。
鲍硕[6]（2018）在《数控等离子切割机切割质量的控制》文中提出随着计算机技术和电子数控技术的发展,数控等离子切割机也得到了很大的发展。然而,不同的国家和地区有不同的数控等离子切割机和数控系统。技术对提高国家工业水平有着重要作用,但我国的非成型数控等离子切割机与国外存在一定差距。介绍了数控等离子切割机的主要参数及数控加工过程中存在的问题及解决方法。
李孟[7]（2016）在《中厚板机器人数字化等离子切割系统及工艺研究》文中指出近年来,中厚板钢材在钢铁工业应用中的比例逐年增加;其中,2015年应用于桥梁、船舶、航空等领域的中厚钢板产量已高达1.3亿吨,迫切需要优质、高效和低成本的中厚板热切割系统。在中厚板热切割领域,等离子切割由于最高的技术与经济性而具有广泛应用前景。现阶段,大功率等离子切割电源启动稳定性差、控制精度低、数字化程度低、集成度低等缺点,成为限制其在中厚板领域推广应用主要原因。因此,开展中厚板机器人数字化等离子切割系统及工艺性能研究具有重要的理论与工程意义。在广东省工业高新技术领域科技计划项目（项目编号:2013B010402007）以及广东省数控一代机械产品创新应用示范工程专项资金项目（项目编号:2013B011302006）的资助下,本文针对中厚板等离子切割存在的问题,结合机器人技术和数字化控制技术,设计开发了集稳定性、工艺性、系统性于一体的机器人数字化等离子切割系统。论文首先阐述并分析了等离子切割设备与工艺的研究现状以及发展趋势;结合中厚板等离子切割工艺要求,完成机器人等离子切割系统的整体设计。其中,切割系统设计主要包括数字化切割电源设计、水电气控制箱设计、机器人控制设计。数字化等离子切割电源主电路设计主要包括三相EMI滤波器设计、功率主电路设计、高频起弧模块设计。切割系统硬件电路设计主要以STM32F405RGT6为核心搭建外围控制电路,包括MCU最小系统设计、控制电路设计、故障诊断电路设计、通信与隔离电路设计。切割系统软件设计主要以FreeRTOS实时内核为编程环境,基于MDK-ARM平台开发设计了控制系统主程序、电流软启动程序、数字化均流程序、系统故障中断保护程序、通信系统程序。最后,在模拟负载和实际切割状态下,以搭建的机器人数字化等离子切割系统为实验平台,进行输出波形、电流软启动、均流与效率、模拟拉弧实验等测试;通过改变PID、气体压力、切割电流、切割速度、喷嘴直径等参数进行了大量的中厚板低碳钢切割工艺实验,利用实验仪器采集波形及割缝质量数据,并对不同参数的实验结果进行对比分析。结果表明,本文设计的中厚板机器人数字化等离子切割系统,具有启动稳定性好、控制精度高、数字化程度高等优点;结合机器人控制实现良好的工艺性能,切面平整度、坡角及挂渣量达到了类激光切割水准,进一步验证了本设计的可行性和正确性。
渠浩[8]（2016）在《等离子切割机逆变电源的研发》文中研究说明随着中国工业的不断发展,国内对金属板材切割质量的要求越来越高,对等离子切割机的需求也越来越大。目前我国等离子切割机中的核心部件——等离子电源的市场基本由国外进口产品所垄断,国产等离子电源的竞争力较差。为打破国外产品的垄断,提高国产等离子切割电源的竞争优势,在合作企业的委托下,本文深入研究了等离子切割机技术并开发完成了一台数字化等离子切割机逆变电源的样机。主要研究工作内容和创新点如下:1.在先前参与设计和调试输出电流为260A的BUCK型等离子切割机电源的基础上,经过反复调研,确定采用高频逆变电源作为输出电流105A的小型等离子切割电源;2.分析了等离子电弧的气体放电理论,掌握了等离子弧对电源的特殊要求。建立了逆变电源的电路结构,并对其进行了小信号分析和基于MATLAB/SIMULINK的计算机辅助分析,验证了功率电路和控制策略的可行性;3.设计完成了等离子切割机逆变电源的功率电路、控制电路等,计算了主要节点和环路的电气参数,确定了关键元器件的选型,如功率模块、高频逆变隔离变压器等,绘制了原理图和PCB图,并制作完成了PCB板;4.开发完成了等离子切割机逆变电源的控制程序,规划了程序总体结构和主要功能模块,包括各种采样电路、PWM生成、PID调节、故障处理以及通讯程序等,重点编制了等离子切割机的工作时序,确保了切割机的正常启停和运行;5.为满足批量生产中的测试要求,设计了控制电路板的测试平台,给出了硬件和软件的设计方案,并最终完成了测试平台的样机制作;6.制作完成了等离子切割机逆变电源的样机,经过硬件和软件的反复综合调试,实现了基本功能,达到了性能指标。测试结果表明:样机的PWM驱动稳定;电源的输出电流纹波满足设计要求;电源对气体气压的控制快速、可靠;电源的工作时序设计合理,能够实现等离子切割机完整的切割过程。最后使用该样机对8mm低碳钢进行了切割试验,其切割效果良好,基本达到了国外同类产品的水平。上述测试和试验表明,本文设计的等离子切割机逆变电源总体方案正确可行,结构和参数设计合理,软、硬件工作稳定可靠,样机的整体性能初步达到了国外同类产品的水平。
赵林林[9]（2014）在《基于光纤技术的数控等离子切割机抗干扰系统设计》文中研究指明电磁干扰对于数控等离子切割机运行的稳定性有着较大的影响,会造成系统误操作、死机等。目前,数控等离子切割机主要采取了屏蔽、滤波、接地等扰措施来抑制电磁干扰。但系统干扰并未完全清除,运行时仍会出现异常。因此,需要对数控等离子切割机系统采取进一步的抗干扰措施,以提高系统抗干扰能力,保证系统可靠运行。本文首先阐述了电磁干扰的基本概念及分类,重点介绍了切割机系统的干扰源。并从通信介质的角度出发,分析了现阶段适用于数控等离子切割机的通信介质的抗干扰原理及其抗干扰能力,提出对系统采用光纤通信以提高系统抗干扰能力的总体设计方案。然后围绕光纤通信系统进行硬件电路设计,包括元器件选型、芯片的选型。通过在具有电磁干扰的环境中分别采用原系统通信介质双绞线以及本次设计所选择的通信介质光纤来传递信号,并对输出结果进行分析,得出光纤抗干扰能力更好的结论。最后,根据硬件电路设计进行电路板设计、生产及焊接,以用于实际应用。本次课题对数控等离子切割机采用光纤通信能够进一步提高系统抗干扰能力,满足企业需求。因此,本次课题对提高系统稳定性和可靠性具有非常重要的实际应用意义。
陆闯[10]（2013）在《一体化便携式高频逆变空气等离子切割机的研制》文中研究指明便携式单相高频逆变空气等离子切割机体积小，重量轻，以空气作为工作气体，取气容易，方便携带，特别适合市电区的小批量、个体化切割，可以处理紧急的切割需求。目前国产的便携式单相高频逆变空气等离子切割机多由空气压缩机，切割电源以及切割枪和工件夹组成，切割时需要将各部分组装起来，携带时需要将各部分拆开，使用和携带都很麻烦。为了解决上述问题，本文研制了一台空气压缩机、切割枪和工件夹、切割电源一体的便携式单相高频逆变空气等离子切割电源。针对一体化便携式单相高频逆变空气等离子切割机的特点，确定了电源的目标性能参数。通过与其他逆变主电路拓扑对比，选择以IGBT为开关管的双管正激结构作为逆变主电路的拓扑结构。设计了带有过压保护和上电软启动电路的整流输入电路，对变压器、输出储能电感、输出整流管及续流管进行了设计计算与型号选择，设计了基于PWM芯片SG3525和单片机STC12C5A60S2的控制电路，分析了工艺流程并编写了单片机程序。对所设计的各部分电路的原理进行了分析，搭建了实验平台，对各部分电路与电源整体的性能进行了实验。实验结果证明所设计的各电路能够实现预期的功能，电源的性能参数可以达到设计目标。切割机的工作电压为84V，切割电流为11A-16A，工作气体压力为0.3MPa-0.55MPa，可以顺利切割2mm厚的钢板。
二、空气等离子切割机常见故障及处理方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、空气等离子切割机常见故障及处理方法（论文提纲范文）
（1）复杂相贯曲线机器人加工轨迹的智能规划与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状以及发展趋势 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 球管相贯线的数学模型及其特征 |
| 2.1 球管相贯数学模型的建立 |
| 2.2 基于理想相贯模型的球管相贯线参数方程 |
| 2.3 球管相贯线的几何特征 |
| 2.3.1 曲率和挠率的计算 |
| 2.3.2 最小曲率半径的估算 |
| 2.3.3 相贯曲线弧长的估算 |
| 2.4 常见的坡口类型 |
| 2.5 球管相贯的二面框架及描述 |
| 2.5.1 二面框架的建立 |
| 2.5.2 单边Y型坡口的几何模型 |
| 2.5.3 特征描述坐标系的建立 |
| 2.6 坡口坐标系的建立 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 带Y型坡口的球管相贯线机器人切割轨迹规划 |
| 3.1 单边Y型坡口等离子弧切割的原理介绍 |
| 3.1.1 等离子弧切割的工作原理 |
| 3.1.2 单边Y型坡口的加工顺序 |
| 3.1.3 球管相贯线机器人切割的技术路线 |
| 3.2 等离子割枪模型的建立 |
| 3.2.1 等离子弧的数学模型 |
| 3.2.2 割枪喷嘴的数学模型 |
| 3.3 机器人等离子弧切割的轨迹规划 |
| 3.3.1 等离子弧半径的智能补偿接口 |
| 3.3.2 等离子割枪高度的规划 |
| 3.3.3 机器人末端割枪的轨迹描述 |
| 3.4 轨迹仿真验证 |
| 3.4.1 等离子割枪半径的确定 |
| 3.4.2 机器人等离子弧切割轨迹仿真 |
| 3.4.3 切割起弧点的设置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 带Y型坡口的球管相贯线机器人焊接轨迹规划 |
| 4.1 球管相贯线的焊接原理 |
| 4.2 焊接相关模型的建立 |
| 4.2.1 球体带单边Y型坡口的焊缝模型 |
| 4.2.2 焊枪姿态的数学模型 |
| 4.2.3 球管相贯线机器人焊接的技术路线 |
| 4.3 球管相贯线焊接工艺的研究 |
| 4.3.1 球管相贯的全位置焊接 |
| 4.3.2 焊缝坐标系的建立 |
| 4.3.3 焊缝倾角的描述及变化趋势 |
| 4.4 摆动焊接以及多层道焊接规划 |
| 4.4.1 摆动焊接轨迹曲线的确定 |
| 4.4.2 摆动焊接摆动方向的确定 |
| 4.4.3 单边Y型坡口焊缝的多层道布置 |
| 4.4.4 轨迹时间的计算 |
| 4.4.5 机器人焊接轨迹描述 |
| 4.5 基于双轴变位机的球管相贯线全位置焊接 |
| 4.6 轨迹仿真验证 |
| 4.6.1 多层单道摆动焊接机器人轨迹仿真 |
| 4.6.2 基于双转台机构的机器人轨迹仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 基于激光扫描的非理想球管相贯线轨迹重建与规划 |
| 5.1 非理想球管相贯线的加工方案分析 |
| 5.2 基于激光扫描的非理想球体单边Y型坡口切割 |
| 5.2.1 坡口加工轨迹上路径点的定位 |
| 5.2.2 切割轨迹的NURBS拟合原理 |
| 5.2.3 实际切割轨迹的NURBS拟合表达 |
| 5.3 基于激光扫描的非理想球管单边Y型坡口焊接 |
| 5.3.1 焊缝扫描轨迹的生成 |
| 5.3.2 焊缝点的识别 |
| 5.3.3 实际焊缝点的野值处理 |
| 5.3.4 实际焊缝的NURBS拟合表达 |
| 5.4 非理想球管相贯线机器人加工的TCP姿态 |
| 5.5 机器人加工轨迹控制技术 |
| 5.5.1 机器人IRB1520ID的数学模型 |
| 5.5.2 机器人IRB1520ID的正运动学 |
| 5.5.3 机器人IRB15201D的逆运动学 |
| 5.5.4 机器人TCP的位置规划 |
| 5.5.5 机器人TCP的速度规划 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 仿真试验与系统实现 |
| 6.1 ADAMS仿真 |
| 6.1.1 仿真平台的搭建 |
| 6.1.2 仿真实验分析 |
| 6.2 球管相贯线机器人加工系统的设计 |
| 6.2.1 机器人任务控制系统设计 |
| 6.2.2 机器人任务规划系统设计 |
| 6.3 球管相贯线机器人加工轨迹验证实验 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间参加的科研项目 |
| 攻读博士学位期间取得的成果和奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情祝表 |
（2）船舶板材切割车间数字化制造管控系统开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及选题依据 |
| 1.2.1 DNC/MDC系统国内外研究现状 |
| 1.2.2 MES系统国内外研究现状 |
| 1.2.3 车间管控系统国内研究现状 |
| 1.2.4 选题依据 |
| 1.2.5 课题来源 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 板材切割车间数字化制造管控系统总体方案设计 |
| 2.1 板材切割车间管控系统需求分析 |
| 2.2 管控系统软件功能设计 |
| 2.3 管控系统总体结构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 板材切割车间多源异构数据采集关键技术研究 |
| 3.1 板材切割车间生产数据采集与通讯基础 |
| 3.1.1 基于MTConnect协议的系统架构分析 |
| 3.1.2 板材切割车间数据采集方法分析 |
| 3.2 基于MTConnect的板材切割车间数据采集技术研究 |
| 3.2.1 船舶板材切割车间设备信息模型建立 |
| 3.2.2 板材切割车间数据采集装置选型 |
| 3.2.3 板材切割车间Adapter数据采集功能设计 |
| 3.2.4 板材切割车间Agent数据采集功能设计 |
| 3.2.5 板材切割车间客户端数据采集功能设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 板材切割车间服务器数据管理与通讯关键技术研究 |
| 4.1 板材切割车间服务器数据库表结构设计 |
| 4.1.1 数据库管理系统选择 |
| 4.1.2 E-R数据模型设计 |
| 4.1.3 数据库表结构设计 |
| 4.2 板材切割Adapter与 Agent网络通讯方式研究 |
| 4.2.1 基于Socket的网络通讯技术研究 |
| 4.2.2 网络链接异常处理技术研究 |
| 4.3 板材切割车间实时派工技术研究 |
| 4.3.1 基于MTConnect的客户端与生产设备交互接口设计 |
| 4.3.2 基于FTP协议的文件传输模块设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 板材切割车间作业计划管理关键技术研究 |
| 5.1 板材切割车间加工工时预测 |
| 5.1.1 BP神经网络概述 |
| 5.1.2 板材切割车间加工工时预测基准 |
| 5.1.3 基于BP神经网络预测加工工时 |
| 5.2 板材切割车间工单优先级划分 |
| 5.2.1 层次分析法概述 |
| 5.2.2 车间工件加工优先级指标权重分析 |
| 5.3 板材切割车间生产调度问题分析 |
| 5.3.1 切割车间调度模型背景分析 |
| 5.3.2 混合流水车间调度模型分析 |
| 5.3.3 切割车间生产调度算法分析 |
| 5.3.4 混合调度算法的应用对比与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 板材切割车间管控系统开发与验证 |
| 6.1 应用背景需求分析 |
| 6.2 切割车间管控系统开发实例 |
| 6.2.1 组织结构管理模块 |
| 6.2.2 基础运营信息管理模块 |
| 6.2.3 产品结构数据管理模块 |
| 6.2.4 数据采集与监控模块 |
| 6.2.5 数控程序管理模块 |
| 6.2.6 作业计划管理模块 |
| 6.2.7 数据分析与报表管理模块 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 附录 数据库表结构 |
（3）面向建材装备制造企业的分布式柔性作业车间调度问题研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 课题的提出 |
| 1.3 研究目的及意义 |
| 1.4 相关领域国内外研究现状 |
| 1.4.1 柔性作业车间调度问题研究现状 |
| 1.4.2 分布式车间调度问题研究现状 |
| 1.4.3 人工蜂群算法求解车间调度问题研究现状 |
| 1.5 现状分析与问题总结 |
| 1.6 项目支撑 |
| 1.7 研究内容及总体结构 |
| 第2章 最小化完工时间的单目标分布式柔性作业车间调度问题研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 问题描述 |
| 2.2.1 变量定义 |
| 2.2.2 问题假设 |
| 2.2.3 数学模型 |
| 2.3 改进人工蜂群算法设计 |
| 2.3.1 编码/解码 |
| 2.3.2 初始化策略 |
| 2.3.3 雇佣蜂全局搜索 |
| 2.3.4 基于关键路径的跟随蜂局部搜索 |
| 2.3.5 侦查蜂搜索 |
| 2.3.6 算法框架 |
| 2.4 数值仿真与算法对比 |
| 2.4.1 测试算例 |
| 2.4.2 参数设置 |
| 2.4.3 结果分析 |
| 2.5 建材装备制造企业实例验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 考虑加工运输成本的双目标分布式柔性作业车间调度问题研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.2.1 变量定义 |
| 3.2.2 问题假设 |
| 3.2.3 数学模型 |
| 3.3 混合人工蜂群算法设计 |
| 3.3.1 编码/解码策略 |
| 3.3.2 初始化策略 |
| 3.3.3 档案集维护策略 |
| 3.3.4 雇佣蜂搜索 |
| 3.3.5 基于模拟退火的跟随蜂搜索 |
| 3.3.6 侦查蜂搜索 |
| 3.3.7 算法框架 |
| 3.4 数值仿真与算法对比 |
| 3.4.1 算例生成 |
| 3.4.2 参数设置 |
| 3.4.3 性能评价指标 |
| 3.4.4 结果分析 |
| 3.5 建材装备制造企业实例验证 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 考虑工人约束的多目标分布式柔性作业车间调度问题研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 问题描述 |
| 4.2.1 变量定义 |
| 4.2.2 问题假设 |
| 4.2.3 数学模型 |
| 4.3 多种群协同进化人工蜂群算法 |
| 4.3.1 编码/解码 |
| 4.3.2 初始化策略 |
| 4.3.3 多种群协同进化策略 |
| 4.3.4 邻域结构及其选择机制 |
| 4.3.5 蜂群搜索策略 |
| 4.3.6 算法框架 |
| 4.4 数值仿真与算法对比 |
| 4.4.1 算例生成 |
| 4.4.2 参数设置 |
| 4.4.3 结果分析 |
| 4.5 建材装备制造企业实例验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 动态环境下的多目标分布式柔性作业车间调度问题研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 问题描述 |
| 5.2.1 变量定义 |
| 5.2.2 问题假设 |
| 5.2.3 数学模型 |
| 5.3 重调度策略 |
| 5.4 基于分解的多目标人工蜂群算法 |
| 5.4.1 权重向量生成及聚合方法 |
| 5.4.2 归一化方法 |
| 5.4.3 编码/解码 |
| 5.4.4 初始化策略 |
| 5.4.5 基于禁忌搜索的自适应邻域选择机制 |
| 5.4.6 蜂群搜索策略 |
| 5.4.7 算法流程 |
| 5.5 数值仿真与算法对比 |
| 5.5.1 动态事件产生 |
| 5.5.2 参数设置 |
| 5.5.3 结果分析 |
| 5.6 建材装备制造企业实例验证 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 建材装备制造企业分布式车间调度系统设计与应用 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 系统开发背景 |
| 6.3 系统功能模块 |
| 6.4 系统应用示例 |
| 6.4.1 正常排产优化 |
| 6.4.2 插单动态优化 |
| 6.4.3 停机动态优化 |
| 6.4.4 应用效果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录A:攻读学位期间发表的学术论文 |
| 附录B:攻读学位期间获得的学术奖励 |
| 附录C:攻读学位期间参与的科研课题 |
| 附录D:项目验收报告 |
| 附录E:软件版权 |
| 附录F:建材装备制造企业实例数据 |
（4）精细等离子电源及切割参数控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 精细等离子电源国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内精细等离子电源研究现状 |
| 1.2.2 国外精细等离子电源研究现状 |
| 1.3 课题研究的主要内容 |
| 第二章 精细等离子切割原理与电源系统 |
| 2.1 精细等离子切割原理 |
| 2.2 精细等离子电源系统 |
| 2.2.1 精细等离子切割对电源的要求 |
| 2.2.2 精细等离子电源的关键技术指标 |
| 2.2.3 精细等离子电源总体设计方案 |
| 2.3 精细等离子电源的切割参数 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 精细等离子电源主电路设计 |
| 3.1 主电路拓扑选择 |
| 3.1.1 主电路拓扑分类 |
| 3.1.2 工作原理分析 |
| 3.2 输入整流电路设计 |
| 3.3 输入滤波电容的设计 |
| 3.4 基于IGBT的逆变电路设计 |
| 3.4.1 IGBT开通特性 |
| 3.4.2 IGBT参数计算 |
| 3.5 高频变压器设计 |
| 3.5.1 高频变压器磁芯选择 |
| 3.5.2 高频变压器参数计算 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 精细等离子电源控制系统软硬件设计 |
| 4.1 控制系统硬件总体方案 |
| 4.2 DSP主控电路设计 |
| 4.3 外围控制电路设计 |
| 4.3.1 人机交互电路设计 |
| 4.3.2 IGBT驱动电路设计 |
| 4.3.3 电压电流采样电路设计 |
| 4.3.4 硬件设计中抗干扰措施 |
| 4.4 软件控制系统设计 |
| 4.4.1 控制系统主程序设计 |
| 4.4.2 ADC数字化实现 |
| 4.4.3 EQEP的数字化实现 |
| 4.4.4 EPWM的数字化实现 |
| 4.4.5 PID控制器的数字化实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 精细等离子电源系统仿真及测试 |
| 5.1 主电路仿真 |
| 5.2 实验平台及条件 |
| 5.3 硬件电路模块输出信号测试 |
| 5.3.1 驱动电路输出信号测试 |
| 5.3.2 逆变电路输出信号测试 |
| 5.3.3 起弧电压稳定性测试 |
| 5.4 精细等离子电源性能测试 |
| 5.4.1 精细等离子电源电流精度测试 |
| 5.4.2 输出外特性测试 |
| 5.4.3 阶跃响应特性测试 |
| 5.5 精细等离子电源切割能力实验 |
| 5.5.1 切割速度对切割能力的影响 |
| 5.5.2 切割电流对切割能力的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（5）基于数字化工厂的路灯杆件生产线优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.1.1 我国路灯市场现状及其杆件加工特点 |
| 1.1.2 路灯杆件生产线优化设计方法 |
| 1.1.3 基于数字化工厂技术的优化设计研究意义 |
| 1.2 数字化工厂技术国内外研究现状 |
| 1.2.1 数字化工厂技术国外研究现状 |
| 1.2.2 数字化工厂技术国内研究现状 |
| 1.3 论文主要工作及课题来源 |
| 1.4 本文研究思路及主要研究内容 |
| 第2章 现有路灯杆件生产线调研及分析 |
| 2.1 现有路灯杆件生产线作业模式 |
| 2.2 现有路灯杆件生产线工艺流程及设备安排 |
| 2.3 路灯杆件生产线总体布局 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于蚁群算法的路灯杆件生产线最优设备选择方案设计 |
| 3.1 基于蚁群算法的路灯杆件生产线设备选择优化模型构建 |
| 3.1.1 路灯杆件生产线中各工序设备评分标准的建立 |
| 3.1.2 路灯杆件生产线中设备配合度计算 |
| 3.1.3 路灯杆件生产线数学模型的建立 |
| 3.2 路灯杆件生产线设备选择模型中优化目标及约束矩阵设定 |
| 3.2.1 路灯杆件生产线优化目标函数的建立 |
| 3.2.2 基于路灯杆件生产线加工的约束矩阵建立 |
| 3.3 蚁群路径转移概率及信息素更新函数建立 |
| 3.4 基于蚁群算法的路灯杆件生产线设备选择优化过程及结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 路灯杆件生产线Plant Simulation数字化模型构建 |
| 4.1 各类生产系统仿真软件对比分析 |
| 4.2 路灯杆件生产线数字化模型构建 |
| 4.2.1 物流对象设置 |
| 4.2.2 其他对象设置 |
| 4.3 路灯杆件数字化模型仿真运行结果 |
| 4.4 路灯杆件生产线产量分析及解决方案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 路灯杆件生产线数字化模型调度分析及优化设计 |
| 5.1 路灯杆件生产线缓存区容量最优配置设计 |
| 5.1.1 路灯杆件生产线缓存区设置分析 |
| 5.1.2 路灯杆件生产线缓存区容量配置仿真实验及优化 |
| 5.2 路灯杆件生产线工站数量最优配置设计 |
| 5.2.1 路灯杆件生产线工站数量设置分析 |
| 5.2.2 路灯杆件生产线工站数量配置仿真实验及优化 |
| 5.3 缓存区容量与工站数量组合最优配置设计 |
| 5.4 路灯杆件生产线三维数字化模型设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士研究生阶段所获成果 |
（6）数控等离子切割机切割质量的控制（论文提纲范文）
| 1、前言 |
| 2、数控等离子切割机故障分析及解决方案 |
| 2.1 气压故障和处理气压故障只是机器的工作压力过低或过高。 |
| 2.2 火炬喷嘴故障及处理 |
| 2.3 输入电压故障和处理 |
| 2.4 火花发生器故障和处理 |
| 3、数控等离子切割机工作过程中存在的问题及解决方法 |
| 4、结束语 |
（7）中厚板机器人数字化等离子切割系统及工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 常用热切割技术及经济性对比 |
| 1.2.1 火焰切割基本原理及其现状概述 |
| 1.2.2 激光切割基本原理及其现状概述 |
| 1.3 等离子切割原理及对电源的性能要求 |
| 1.3.1 等离子切割原理概述 |
| 1.3.2 中厚板等离子切割对电源性能的要求 |
| 1.4 等离子切割的研究现状及发展趋势 |
| 1.4.1 国内外等离子切割电源研究现状 |
| 1.4.2 国内外等离子切割工艺研究现状 |
| 1.4.3 等离子切割发展趋势 |
| 1.5 等离子切割工艺的研究内容 |
| 1.5.1 等离子切割工艺影响因素 |
| 1.5.2 等离子电弧特性 |
| 1.5.3 等离子切割电源影响 |
| 1.6 课题研究的主要内容 |
| 第二章 机器人等离子切割系统总体设计 |
| 2.1 等离子切割电源总体方案 |
| 2.1.1 等离子切割电源性能指标 |
| 2.1.2 等离子切割电源总体设计 |
| 2.2 三相EMI滤波器设计分析 |
| 2.2.1 基本结构 |
| 2.2.2 工作原理及建模分析 |
| 2.2.3 参数设计 |
| 2.3 功率主电路设计 |
| 2.3.1 拓扑结构选择 |
| 2.3.2 工作原理分析 |
| 2.3.3 输入整流器件选型 |
| 2.3.4 功率管IGBT选型 |
| 2.3.5 RC缓冲吸收电路设计 |
| 2.3.6 主变压器设计 |
| 2.3.7 输出整流器件选型 |
| 2.4 水电气控制箱设计 |
| 2.5 高频起弧模块设计 |
| 2.4.1 引弧电路原理分析 |
| 2.4.2 引弧控制电路设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数字化切割系统硬件设计 |
| 3.1 控制系统的总体设计 |
| 3.2 MCU最小控制系统设计 |
| 3.3 控制电路设计 |
| 3.3.1 PWM信号产生电路设计 |
| 3.3.2 IGBT驱动电路设计 |
| 3.3.3 电流电压采样电路设计 |
| 3.4 故障诊断保护电路设计 |
| 3.4.1 过流保护电路设计 |
| 3.4.2 欠压过压保护电路设计 |
| 3.4.3 缺相保护电路设计 |
| 3.4.4 过热保护电路设计 |
| 3.5 隔离电路设计 |
| 3.5.1 线性光耦隔离电路设计 |
| 3.5.2 通信隔离电路设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 数字化切割系统软件设计 |
| 4.1 基于MDK-ARM软件开发环境 |
| 4.2 控制系统主程序设计 |
| 4.2.1 程序模块化设计 |
| 4.2.2 控制主程序设计 |
| 4.3 电流软启动程序设计 |
| 4.3.1 PID控制策略 |
| 4.3.2 电流软启动方案设计 |
| 4.4 数字化均流程序设计 |
| 4.4.1 模拟均流方法 |
| 4.4.2 数字均流方法 |
| 4.4.3 基于DSC的数字化均流方案设计 |
| 4.5 故障中断保护程序设计 |
| 4.6 通信系统软件设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 试验及数据分析 |
| 5.1 试验平台介绍 |
| 5.2 等离子切割电源整机波形测试 |
| 5.2.1 驱动波形测试 |
| 5.2.2 变压器波形测试 |
| 5.2.3 输出波形测试 |
| 5.3 等离子切割电源性能测试 |
| 5.3.1 软件型电流软启动测试 |
| 5.3.2 输出外特性测试 |
| 5.3.3 动态响应特性测试 |
| 5.3.4 数字化均流与效率测试 |
| 5.3.5 拉弧实验测试 |
| 5.4 等离子切割工艺试验 |
| 5.4.1 PID对起弧性能与切割质量的影响 |
| 5.4.2 气体压力对切割质量的影响 |
| 5.4.3 切割电流对切割质量的影响 |
| 5.4.4 切割速度对切割质量的影响 |
| 5.4.5 喷嘴直径对切割质量的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 答辩委员会对论文的评定意见 |
（8）等离子切割机逆变电源的研发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 等离子切割机的发展历程 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 等离子切割机电源的技术方案 |
| 1.4.1 主回路拓扑 |
| 1.4.2 引弧方式 |
| 1.4.3 控制电路及控制算法 |
| 1.5 本文主要研究目的和内容 |
| 1.5.1 研究目的 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 第二章 基于气体放电理论的等离子切割技术的研究 |
| 2.1 等离子切割机原理 |
| 2.2 等离子直流电弧伏安特性分析 |
| 2.3 等离子切割机工作过程分析 |
| 2.3.1 瞬时短路与吹弧阶段 |
| 2.3.2 弧转移阶段 |
| 2.3.3 弧稳定阶段 |
| 2.3.4 熄弧阶段 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 等离子切割机逆变电源主电路建模与仿真 |
| 3.1 主电路拓扑选择 |
| 3.2 主电路建模 |
| 3.2.1 开关状态和开关方程 |
| 3.2.2 状态方程的平均化 |
| 3.2.3 稳态工作点的计算 |
| 3.2.4 动态方程的计算 |
| 3.2.5 传递函数分析 |
| 3.3 Simulink仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 等离子切割机逆变电源的硬件设计 |
| 4.1 等离子切割机电源系统结构及其设计要求 |
| 4.2 主功率电路的设计与选型 |
| 4.2.1 主拓扑的选型 |
| 4.2.2 功率元器件选型 |
| 4.2.3 高频逆变变压器设计与选型 |
| 4.2.4 输出滤波电感设计与选型 |
| 4.3 控制电路的设计与选型 |
| 4.3.1 主控电路设计和选型 |
| 4.3.2 驱动电路设计和选型 |
| 4.3.3 信号调理电路设计和选型 |
| 4.3.4 保护电路设计和选型 |
| 4.3.5 通信电路设计和选型 |
| 4.3.6 气控电路设计和选型 |
| 4.3.7 辅助电源设计和选型 |
| 4.4 人机接口电路的设计与选型 |
| 4.4.1 LCD电路设计与选型 |
| 4.4.2 开关选择电路设计与选型 |
| 4.4.3 EEPROM控制电路设计与选型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 等离子切割机逆变电源的控制软件设计 |
| 5.1 控制程序总体架构设计 |
| 5.2 启动阶段程序设计 |
| 5.3 瞬时短路、吹弧和弧转移阶段程序设计 |
| 5.4 切割阶段程序设计 |
| 5.5 PWM控制程序设计 |
| 5.5.1 直接内存访问DMA |
| 5.5.2 数字滤波设计 |
| 5.5.3 PMW参数设定 |
| 5.5.4 PI控制器设计 |
| 5.6 CAN通信程序设计 |
| 5.7 人机接口电路程序设计 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 等离子切割机逆变电源控制电路的测试平台设计 |
| 6.1 测试平台总体架构 |
| 6.2 控制电路测试分析 |
| 6.3 测试平台硬件设计 |
| 6.3.1 数据采集卡 |
| 6.3.2 信号调理电路 |
| 6.3.3 CAN通信模块 |
| 6.4 测试平台软件设计 |
| 6.5 测试平台实物图 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 实验结果与分析 |
| 7.1 等离子切割机逆变电源样机 |
| 7.2 电源输出特性测试 |
| 7.2.1 PWM驱动波形 |
| 7.2.2 电源输出电流 |
| 7.2.3 气压控制波形 |
| 7.3 电源工作时序测试 |
| 7.4 切割效果测试 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 结束语 |
| 8.1 主要工作总结 |
| 8.2 后续研究工作 |
| 参考文献 |
| 附录1 最小系统板原理图 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（9）基于光纤技术的数控等离子切割机抗干扰系统设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 数控等离子切割机概况 |
| 1.2 数控等离子切割机国内外发展现状 |
| 1.3 数控等离子切割机的抗干扰研究现状 |
| 1.4 课题来源及课题研究的意义 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 本章小结 |
| 第二章 基于光纤技术的抗干扰设计总体方案 |
| 2.1 数控等离子切割机 |
| 2.1.1 数控等离子切割工作原理 |
| 2.1.2 数控等离子切割基本要求 |
| 2.2 电磁干扰 |
| 2.2.1 电磁干扰基本概念及分类 |
| 2.2.2 电磁干扰对数控等离子切割机的影响 |
| 2.2.3 数控等离子切割机系统干扰源 |
| 2.2.4 数控等离子切割机现存问题 |
| 2.3 通信介质 |
| 2.3.1 双绞线电缆 |
| 2.3.2 同轴电缆 |
| 2.3.3 光纤 |
| 2.3.4 本次设计方案 |
| 2.4 光纤通信 |
| 2.4.1 光纤分类 |
| 2.4.2 光纤导光原理 |
| 2.4.3 光纤通信系统 |
| 2.5 总体设计方案 |
| 本章小结 |
| 第三章 系统硬件电路设计 |
| 3.1 CPU芯片的选择 |
| 3.2 光纤通信系统元件的选择 |
| 3.2.1 光纤发射端子DLT11BO |
| 3.2.2 光纤接收端子DLR11BO |
| 3.2.3 光纤的选择 |
| 3.3 脉冲整形芯片的选择 |
| 3.4 电源模块设计 |
| 3.4.1 LM2576S-5.0稳压器 |
| 3.4.2 REG1117-3.3稳压器 |
| 3.5 电源滤波电路 |
| 本章小结 |
| 第四章 双绞线、光纤抗干扰实验与电路板的制作 |
| 4.1 双绞线抗干扰实验 |
| 4.2 光纤抗干扰实验 |
| 4.3 硬件电路板设计 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）一体化便携式高频逆变空气等离子切割机的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 等离子弧切割的原理与特点 |
| 1.1.1 等离子弧的定义 |
| 1.1.2 等离子弧切割的原理 |
| 1.1.3 等离子切割的特点 |
| 1.2 等离子切割的分类与工艺参数 |
| 1.2.1 等离子弧切割的分类及应用 |
| 1.2.2 等离子切割的工艺参数 |
| 1.3 逆变电源的发展状况 |
| 1.3.1 电源技术的发展 |
| 1.3.2 逆变电源技术的发展 |
| 1.3.3 逆变电源技术的发展趋势 |
| 1.4 选题的意义 |
| 第2章 逆变切割电源主电路的设计 |
| 2.1 整流输入电路 |
| 2.1.1 过压保护措施 |
| 2.1.2 输入整流桥及滤波电容的选择 |
| 2.2 上电软启动电路与控制电源 |
| 2.2.1 上电软启动电路原理 |
| 2.2.2 控制电源原理 |
| 2.3 逆变主电路拓扑结构的选择 |
| 2.4 双管正激电路结构的原理 |
| 2.5 逆变主电路参数设计 |
| 2.5.1 占空比的选取 |
| 2.5.2 主变压器的设计 |
| 2.5.3 开关管、输出整流管以及续流管的选取 |
| 2.5.4 输出储能电感设计 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 控制电路设计 |
| 3.1 电流闭环控制电路 |
| 3.1.1 SG3525 结构和工作原理 |
| 3.1.2 本电源中基于 SG3525 的 PWM 控制电路 |
| 3.1.3 电流闭环控制电路 |
| 3.2 保护电路 |
| 3.2.1 变压器原边峰值电流保护电路 |
| 3.2.2 过热保护电路 |
| 3.2.3 控制电源欠压保护电路 |
| 3.3 检测电路 |
| 3.3.1 空气压缩机连接检测电路 |
| 3.3.2 切割枪连接检测电路 |
| 3.3.3 切割枪开关检测电路 |
| 3.4 使能电路 |
| 3.4.1 功率使能开关电路 |
| 3.4.2 空气压缩机使能电路 |
| 3.4.3 引弧使能电路 |
| 3.5 驱动电路 |
| 3.5.1 逆变电路主开关管驱动电路 |
| 3.5.2 引弧电路开关管驱动电路 |
| 3.6 信号反馈电路 |
| 3.6.1 割炬电流反馈电路 |
| 3.6.2 输出电压信号反馈电路 |
| 3.6.3 空气压力信号反馈电路 |
| 3.7 单片机控制电路以及控制程序 |
| 3.7.1 STC12C5A60S2 单片机的特点 |
| 3.7.2 STC12C5A60S2 的外围电路 |
| 3.7.3 控制程序 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 电路与电源性能的检测 |
| 4.1 输入电路实验 |
| 4.1.1 整流电路输出实验 |
| 4.1.2 上电软启动电路与控制电源实验 |
| 4.2 驱动电路实验 |
| 4.2.1 主开关管驱动电路实验 |
| 4.2.2 引弧驱动电路实验 |
| 4.3 各检测信号上电延迟实验 |
| 4.4 电流闭环控制电路实验 |
| 4.5 电源输出实验 |
| 4.4.1 空载实验 |
| 4.4.2 电源外特性实验 |
| 4.5 切割实验 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、空气等离子切割机常见故障及处理方法（论文参考文献）
- [1]复杂相贯曲线机器人加工轨迹的智能规划与控制[D]. 刘燕. 山东大学, 2020(01)
- [2]船舶板材切割车间数字化制造管控系统开发[D]. 姚振宇. 江苏大学, 2020(02)
- [3]面向建材装备制造企业的分布式柔性作业车间调度问题研究[D]. 吴锐. 武汉理工大学, 2019
- [4]精细等离子电源及切割参数控制研究[D]. 马哲栋. 济南大学, 2019(01)
- [5]基于数字化工厂的路灯杆件生产线优化设计[D]. 刘镇海. 湘潭大学, 2019(02)
- [6]数控等离子切割机切割质量的控制[J]. 鲍硕. 城市建设理论研究(电子版), 2018(27)
- [7]中厚板机器人数字化等离子切割系统及工艺研究[D]. 李孟. 华南理工大学, 2016(02)
- [8]等离子切割机逆变电源的研发[D]. 渠浩. 上海交通大学, 2016(01)
- [9]基于光纤技术的数控等离子切割机抗干扰系统设计[D]. 赵林林. 大连交通大学, 2014(04)
- [10]一体化便携式高频逆变空气等离子切割机的研制[D]. 陆闯. 北京工业大学, 2013(03)