專利名稱：一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種自適應抗干擾控制系統，特別是涉及一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統。
背景技術：
氣電立焊自動焊機在化工、石油儲罐、冶金高爐等罐體對象的安裝和修補中有著重要的應用。這類焊機由大車及焊接小車行走機械系統及控制系統、焊接自動控制箱、循環水冷卻器、送絲裝置、供氣系統及照明裝置組成。在沈陽大學焊接自動化研究所研究開發的焊接自動控制箱為一類電子設備，利用電子元器件集成電路控制實現焊槍的工作運行。在其技術指標中，焊接電流為300-500 A，焊接電壓為20-40V，額定輸入電壓為380V。而在電子設備運行中，由于電流或電壓的劇烈變化，電荷劇烈移動會產生噪聲，進而干擾電子設備的運行。這類干擾直接影響著設備的測量與控制精度。而在電焊過程中，由于現場環境、焊體表面情況、工作時間及強度等因素的存在，電流的變化以及噪聲的產生不可避免。另外， 來自信號線引入的干擾，以及電源，變壓器等設備內部產生的干擾都會使焊機焊接精度，甚至安全性產生影響。因此，抑制干擾的影響能夠使得焊接的效果在焊接過程中得到充分的保障。目前工業生產設備中的抗干擾技術主要由硬件濾波以及軟件編程間接處理等方法。 其中數字濾波和工頻整形采樣，可有效消除周期性干擾；定時校正參考點電位，并采用動態零點，可有效防止電位漂移；采用信息冗余技術，設計相應的軟件標志位；采用間接跳轉， 設置軟件陷阱等提高軟件結構可靠性。然而，數字濾波以及軟件編程方法作為一個計算過程，需要耗費一定資源，而且對噪聲僅僅為模擬消除，物理上并沒有起到真正的消除作用。 搭建電路，以硬件處理方式進行干擾補償技術，能夠物理上獲得干擾屏蔽后的原始信號，這類技術在工業過程中沒有得到充分的應用和發展。

發明內容
本發明的目的在于提供一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統，該系統利用理論分析結果，結合電路原理，設計抗干擾電路，保證將有界干擾完全消除，提高焊機在干擾環境下焊接的精度，并保證的焊接效果。本發明的目的是通過以下技術方案實現的
一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統，在氣電立焊自動焊機的控制箱中，針對系統的電流信號i設計如下自
適應抗干擾電路LM741為運算放大器，將焊機控制箱中的電流信號由運算放大器LM741反相放大10倍，AD633是輸出因子為0. 1的乘法器，由一次乘法器AD633和兩次運算放大器使
得信號變為絕對正相信號I巧丨，電阻取值分別為0.5ΚΩ , 1ΕΩ , 10ΚΩ , 100ΚΩ，電容取值為,電動機選取Z2系列直流電動機；經絕對正相信號和原信號的反相信號-1比較， 原信號為正相信號，電動機有電流通過，電動馬達接通開關Sl和b點，原信號是反相信號，開關保持和a點接通。所述的一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統，所述的控制系統通過電動馬達的切換，實現控制增益的抗干擾。本發明的優點與效果是
本發明氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統，自適應技術可以提供未知參數在每一時刻的估計，并且控制增益可以根據系統參數的變化即時調整，以保證系統的正常運行。 利用自適應技術，在系統有干擾甚至故障情況下能夠自動調節控制參數使得系統仍能保持穩定。是控制系統安全性的重要保障技術。而電路是電子設備運行的基本實現方式，在現實生活中可以較容易的完成。控制系統利用電阻、電容、運算放大器、乘法器和直流電機等普通電子元器件，能夠達到完全消除外部干擾的功能。自適應抗干擾控制系統在氣電立焊自動焊機控制箱內易于實現，并可以在干擾未知，甚至某些元器件故障導致信號波動情況下自動調節控制參數，提高焊接精度，保證焊接效果，具有較好經濟效益和社會意義。


圖1為本發明的控制系統圖。
具體實施例方式在氣電立焊自動焊機的控制箱中，針對系統的電流信號A，設計如下自適應抗干擾電路這里，LM741為運算放大器，AD633是輸出因子為0. 1的乘法器，電阻取值分別為 0.5ΚΩ , 1ΚΩ , 10ΚΩ , 100ΕΩ，電容取值為0.1/iF ,電動機可以選取Z2系列直流電動機。首先，將焊機控制箱中的電流信號A利用運算放大器LM741反相放大10倍，再利用一次乘法器AD633和兩次運算放大器使得信號變為絕對正相信號，利用這個絕對正相信號和原信號的反相信號比較，如果原信號為正相信號，則電動機有電流通過，電動馬達使得開關Sl和b點接通(對應公式3. 1和3. 3)，如果原信號是反相信號，則開關保持和a點接通(對應公式3. 2)。通過電動馬達的切換，可以電路實現控制增益(1)的抗干擾功能。理論證明，設計控制增益方程可以完全消除有界干擾信號。
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Px PB2 F a
其中.τ( ) ei B為系統狀態，B2為控制輸入矩陣，ρ為正定矩陣，β和於為正常數并滿 4 為自適應調節律，由如下自適應律進行調節
(2)
其中；^為任意正常數。針對控制增益方程(1)，在於下，我們可以進一步將其寫成如下形式
權利要求
1.一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統，其特征在于，在氣電立焊自動焊機的控制箱中，針對系統的電流信號，設計如下自適應抗干擾電路LM741為運算放大器，將焊機控制箱中的電流信號h由運算放大器LM741反相放大10倍，AD633是輸出因子為0. 1的乘法器，由一次乘法器AD633和兩次運算放大器使得信號變為絕對正相信號IA丨，電阻取值分別為0.5ΚΩ , 1ΚΩ , 10ΚΩ， 100ΚΩ，電容取值為，電動機選取Z2系列直流電動機；經絕對正相信號和原信號的反相信號-A比較，原信號為正相信號，電動機有電流通過，電動馬達接通開關Sl和b點，原信號是反相信號，開關保持和a點接通。
2.根據權利要求1所述的一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統，其特征在于，所述的控制系統通過電動馬達的切換，實現控制增益的抗干擾。
全文摘要
一種氣電立焊自動焊機自適應抗干擾控制系統，其特征在于，在氣電立焊自動焊機的控制箱中，針對系統的電流信號x1，設計如下自適應抗干擾電路LM741為運算放大器，AD633是輸出因子為0.1的乘法器，電阻取值分別為0.5kΩ，1kΩ，10kΩ，100kΩ，電容取值為0.1μF，電動機選取Z2系列直流電動機；自適應抗干擾控制系統在氣電立焊自動焊機控制箱內易于實現，并可以在干擾未知，甚至某些元器件故障導致信號波動情況下自動調節控制參數，提高焊接精度，保證焊接效果，具有較好經濟效益和社會意義。
文檔編號B23K13/08GK102248256SQ20111020227
公開日2011年11月23日 申請日期2011年7月19日 優先權日2011年7月19日
發明者李彥平, 金小崢 申請人:沈陽大學