[发明专利]一种气电立焊自动焊机自适应抗干扰控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种自适应抗干扰控制系统，特别是涉及一种气电立焊自动焊机自适应抗干扰控制系统。

背景技术

气电立焊自动焊机在化工、石油储罐、冶金高炉等罐体对象的安装和修补中有着重要的应用。这类焊机由大车及焊接小车行走机械系统及控制系统、焊接自动控制箱、循环水冷却器、送丝装置、供气系统及照明装置组成。在沈阳大学焊接自动化研究所研究开发的焊接自动控制箱为一类电子设备，利用电子元器件集成电路控制实现焊枪的工作运行。在其技术指标中，焊接电流为300-500 A ，焊接电压为20-40V，额定输入电压为380V。而在电子设备运行中，由于电流或电压的剧烈变化，电荷剧烈移动会产生噪声，进而干扰电子设备的运行。这类干扰直接影响着设备的测量与控制精度。而在电焊过程中，由于现场环境、焊体表面情况、工作时间及强度等因素的存在，电流的变化以及噪声的产生不可避免。另外，来自信号线引入的干扰，以及电源，变压器等设备内部产生的干扰都会使焊机焊接精度，甚至安全性产生影响。因此，抑制干扰的影响能够使得焊接的效果在焊接过程中得到充分的保障。目前工业生产设备中的抗干扰技术主要由硬件滤波以及软件编程间接处理等方法。其中数字滤波和工频整形采样，可有效消除周期性干扰；定时校正参考点电位，并采用动态零点，可有效防止电位漂移；采用信息冗余技术，设计相应的软件标志位；采用间接跳转，设置软件陷阱等提高软件结构可靠性。然而，数字滤波以及软件编程方法作为一个计算过程，需要耗费一定资源，而且对噪声仅仅为模拟消除，物理上并没有起到真正的消除作用。搭建电路，以硬件处理方式进行干扰补偿技术，能够物理上获得干扰屏蔽后的原始信号，这类技术在工业过程中没有得到充分的应用和发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气电立焊自动焊机自适应抗干扰控制系统，该系统利用理论分析结果，结合电路原理，设计抗干扰电路，保证将有界干扰完全消除，提高焊机在干扰环境下焊接的精度，并保证的焊接效果。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种气电立焊自动焊机自适应抗干扰控制系统，在气电立焊自动焊机的控制箱中，针对系统的电流信号                                               ，设计如下自适应抗干扰电路：LM741为运算放大器，将焊机控制箱中的电流信号由运算放大器LM741反相放大10倍，AD633是输出因子为0.1的乘法器，由一次乘法器AD633和两次运算放大器使得信号变为绝对正相信号，电阻取值分别为，，，，电容取值为，电动机选取Z2系列直流电动机；经绝对正相信号和原信号的反相信号比较，原信号为正相信号，电动机有电流通过，电动马达接通开关S1和b点，原信号是反相信号，开关保持和a点接通。

所述的一种气电立焊自动焊机自适应抗干扰控制系统，所述的控制系统通过电动马达的切换，实现控制增益的抗干扰。

本发明的优点与效果是：

本发明气电立焊自动焊机自适应抗干扰控制系统，自适应技术可以提供未知参数在每一时刻的估计，并且控制增益可以根据系统参数的变化即时调整，以保证系统的正常运行。利用自适应技术，在系统有干扰甚至故障情况下能够自动调节控制参数使得系统仍能保持稳定。是控制系统安全性的重要保障技术。而电路是电子设备运行的基本实现方式，在现实生活中可以较容易的完成。控制系统利用电阻、电容、运算放大器、乘法器和直流电机等普通电子元器件，能够达到完全消除外部干扰的功能。自适应抗干扰控制系统在气电立焊自动焊机控制箱内易于实现，并可以在干扰未知，甚至某些元器件故障导致信号波动情况下自动调节控制参数，提高焊接精度，保证焊接效果，具有较好经济效益和社会意义。

附图说明

图1为本发明的控制系统图。

具体实施方式

在气电立焊自动焊机的控制箱中，针对系统的电流信号，设计如下自适应抗干扰电路：这里，LM741为运算放大器，AD633是输出因子为0.1的乘法器，电阻取值分别为，，，，电容取值为，电动机可以选取Z2系列直流电动机。