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铝及铝合金材料由于具有导热快和热膨胀系数大的特点,使得焊接过程中母材变形大,容易产生未熔合及未焊透缺陷,焊接起来十分困难,而双脉冲MIG焊热量比较集中,因此比较适用于焊接铝合金材料。到目前为止,双脉冲MIG焊是铝合金焊接最佳解决方案之一,它能够降低气孔发生率,获得较高的焊接质量和美观的焊缝成形。本文在国内外双脉冲MIG焊机研究的基础上,对其控制系统进行了研究和设计。本文首先阐述了双脉冲MIG焊机工作原理,分析比较了双脉冲目前较先进的两种波形调制方式,最终采用电流波形调制配合变速送丝的方法实现双脉冲。论文根据系统功能的设计要求,给出了双脉冲MIG焊机控制系统的硬件总体设计以及软件总体设计,并对面板、主控板和送丝机控制板的主控芯片选型及开发环境进行了阐述。其次论文对双脉冲MIG焊机控制系统的硬件电路进行了详细的设计,硬件电路包括弧焊电源主电路、面板电路、主控板电路、送丝机控制板电路和驱动板电路五个模块。弧焊电源主电路采用移相全桥谐振软开关拓扑和“DSP+硬件驱动”控制方式,工作频率为20kHz,采用IGBT作为功率开关元件;主控板以TMS320F2808芯片为控制核心,面板和送丝机控制板分别以ATmega128A和ATmega64A单片机为控制核心。论文给出了各模块电路的工作原理和电路设计原理图。然后论文阐述了面板软件、主控板软件和送丝机控制板软件的设计思路,给出了一元化调节算法设计、基于I-I模式的三闭环控制算法设计、弧长控制算法设计、电流PI环设计和焊接时序设计及其程序流程图。最后,对双脉冲MIG焊机控制系统进行了 Matlab软件仿真与样机测试,结果表明:本论文所设计的双脉冲MIG焊机控制系统能够实现稳定的焊接过程,焊缝鱼鳞纹成形美观,满足焊接功能和焊接工艺设计要求,达到了预期效果。