随着科学技术的迅速发展,焊接控制技术得到了广泛的应用,传统的工频电阻点焊机已不再能满足市场上的需求。因此,研究并设计一款低成本、高精度和实时性好的工频点焊机已成为发展的必要趋势。本文分析了影响焊接质量的控制参数、焊接材料的焊接特性和晶闸管的导通特性,对于工频电阻点焊机控制节拍时间长、焊接时动态电阻引起的焊接电流无法及时调节的问题,提出一种在常规控制基础上增加前馈控制的方法。该具体方法是通过分析焊接材料在焊接过程中动态电阻变化规律,将提前得到的动态电流数据引入到下一个节拍的导通角计算中,提前对导通角进行修正,从而能得到更加准确的焊接电流。本文针对工频点焊机的特性,设计了独特的控制算法,具有比常规控制算法更好的效果。本课题选用高性能低功耗的ARM微处理器STM32F103ZET6,作为整个工频电阻点焊机控制系统的核心芯片。根据控制系统方案的分析和选择,设计了合理和可靠的硬件电路和软件系统,实现对焊接时间和焊接电流的精密控制。它的硬件电路设计主要包括电源电路、交流零点信号采集处理电路、晶闸管触发电路设计、检测信号处理电路和液晶显示电路设计等。软件设计程序包括检测零点脉冲信号程序、定时触发中断程序和A/D转换完成中断程序流程等。本文探讨了焊接电流反馈环节的A/D转换速度要求及计算精度,提出了普通微处理器如何保证反馈电流计算精度的有效方法,以及利用反馈信息实时修正动态电流数据的更加有效的解决方案。本课题采用模块化设计思路,设计了系统的各个模块编写程序,使得控制结构更加合理,效率更高,实现对点焊机的精密控制。最后,通过大量的测试分析,验证了该控制方案的可行性。本课题设计的电阻点焊机恒流控制系统具有实时性高、集成度高、控制精度较高和智能化程度较好等特点,具有一定的创新价值、理论和工程实践价值。