基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法技术

本发明专利技术公开了基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，包括以下步骤：A、在控制埋弧焊机电流输出的嵌入式系统中构建补偿递推算法；B、启动补偿递推算法，在系统中构建直流输出单周期半波模型和交流输出单周期半波模型；C、计算直流输出单周期半波模型的面积，并以直流输出单周期半波模型面积为参照，在实时交流电流上升或下降斜率条件下，计算得出交流输出电流峰值，使得交流输出单周期半波模型的面积等于直流输出单周期半波模型的面积；D、以交流输出单周期半波模型为基础，构建连续的交流输出波，并根据连续的交流输出波进行交流电输出。其应用时，可以有效解决因交流上升或下降斜率调节导致的输出交流电流绝对平均值不一致的问题。

【技术实现步骤摘要】
基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法
本专利技术涉及数字化电源
，具体涉及基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法。
技术介绍
埋弧焊接作为一种传统的焊接方式，现有交流埋弧焊仍然以可控硅为主，控制采用模拟控制，不符合时代发展要求。新的数字控制，实现多功能控制，多参数宽范围可调。通过调节焊接频率，控制波形平衡、直流偏移参数，调节电流上升或下降斜率，来实现客户需求的焊接熔深，控制焊接表面成型，已经成为必然趋势。交流埋弧焊电源多用于双丝焊或者多丝焊，需要在相同平均绝对电流的情况下才能实现不同参数的焊接工艺对比，因此在调节交流频率、波形平衡、直流偏移和上升或下降斜率这些参数时要保持输出的焊接绝对平均电流一致，如何保证输出电流的绝对平均值一致性就成了须要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的不足，提供基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，其应用时，可以有效解决因交流上升或下降斜率调节导致的输出交流电流绝对平均值不一致的问题。本专利技术通过以下技术方案实现：基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，包括以下步骤：A、在控制埋弧焊机电流输出的嵌入式系统中构建补偿递推算法；B、启动补偿递推算法，在系统中构建直流输出单周期半波模型和交流输出单周期半波模型，直流输出单周期半波模型为矩形，其宽为直流输出电流值，长为单周期半波直流维持时间，交流输出单周期半波模型为等腰梯形，等腰梯形下底的长为单周期半波交流维持时间，等腰梯形底角的正切值为交流电流上升或下降斜率，等腰梯形的高为交流输出电流峰值，等腰梯形上底的长为交流输出电流峰值维持时间；C、根据补偿递推算法计算出直流输出单周期半波模型的面积，并以直流输出单周期半波模型的面积为参照，在实时的交流电流上升或下降斜率条件下，计算得出交流输出电流峰值，使得交流输出单周期半波模型的面积等于直流输出单周期半波模型的面积；D、系统以确定好交流输出电流峰值的交流输出单周期半波模型为基础，构建连续的交流输出波，并控制埋弧焊机根据连续的交流输出波进行交流电输出。优选地，补偿递推算法的应用流程包括：第一步：对递推时刻进行初始化，X＝H，t＝1；第二步：根据当前采集给定值L、H、tanA，计算S1，构造S2(X)；第三步：比较S1与S2(X)代入变量X当前值后的差值ΔS；第四步：如果ΔS大于零，X的值加上t，并重复第三步；第五步：如果ΔS等于零，得到需要的X值，结束算法；上述各符号的含义：L为矩形的长以及等腰梯形下底的长，H为矩形的宽，A为等腰梯形的底角，tanA为交流电流上升或下降斜率，t为电流补偿的步长，X为等腰梯形的高，S1为矩形的面积，S2(X)为等腰梯形的面积关于高X的函数。优选地，所述补偿递推算法具体如下：S1＝L*H；S2(X)＝(L+M)*X/2；tanA＝X/[(L-M)/2]；其中M为等腰梯形上底的长，L、M、A和t已知，X的初值为H，通过以t为补偿增加X，使得S2(X)的值逐步逼近S1，直至等于S1，从而求得X的值。优选地，所述交流电流上升或下降斜率tanA的取值范围须满足当交流输出电流峰值维持时间M等于零时，已经取得需要的X值，并结束算法。优选地，所述埋弧焊机为自动埋弧焊机。本专利技术具有如下的优点和有益效果：1、本专利技术基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，可以有效解决因交流上升或下降斜率调节导致的输出交流电流绝对平均值不一致的问题。2、本专利技术基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，便于交流埋弧焊接时对比在不同交流参数下的焊接熔深和焊缝成形。3、本专利技术基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，便于使用单变量法调节焊接工艺参数。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：图1为本专利技术的补偿递推算法流程图；图2为本专利技术的直流输出单周期半波模型和交流输出单周期半波模型示意图；图3为本专利技术的实施例应用时序图。附图中各符号及标记及名称：L-矩形的长以及等腰梯形下底的长，H-矩形的宽，A-等腰梯形的底角，tanA-交流电流上升或下降斜率，t-电流补偿的步长，X-等腰梯形的高，S1-矩形的面积，S2(X)-等腰梯形的面积关于高X的函数，M-等腰梯形上底的长。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例如图1、2所示，基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，包括以下步骤：A、在控制埋弧焊机电流输出的嵌入式系统中构建补偿递推算法；B、启动补偿递推算法，在系统中构建直流输出单周期半波模型和交流输出单周期半波模型，直流输出单周期半波模型为矩形，其高为直流输出电流值，长为单周期半波直流维持时间，交流输出单周期半波模型为等腰梯形，等腰梯形下底的长为单周期半波交流维持时间，等腰梯形底角的正切值为交流电流上升或下降斜率，等腰梯形的高为交流输出电流峰值，等腰梯形上底的长为交流输出电流峰值维持时间；C、根据补偿递推算法计算出直流输出单周期半波模型的面积，并以直流输出单周期半波模型的面积为参照，在实时的交流电流上升或下降斜率条件下，计算得出交流输出电流峰值，使得交流输出单周期半波模型的面积等于直流输出单周期半波模型的面积；D、系统以确定好交流输出电流峰值的交流输出单周期半波模型为基础，构建连续的交流输出波，并控制埋弧焊机根据连续的交流输出波进行交流电输出。补偿递推算法的应用流程包括：第一步：对递推时刻进行初始化，X＝H，t＝1；第二步：根据当前采集给定值L、H、tanA，计算S1，构造S2(X)；第三步：比较S1与S2(X)代入变量X当前值后的差值ΔS；第四步：如果ΔS大于零，X的值加上t，并重复第三步；第五步：如果ΔS等于零，得到需要的X值，结束算法；上述各符号的含义：L为矩形的长以及等腰梯形下底的长，H为矩形的宽，A为等腰梯形的底角，tanA为交流电流上升或下降斜率，t为电流补偿的步长，X为等腰梯形的高，S1为矩形的面积，S2(X)为等腰梯形的面积关于高X的函数。所述补偿递推算法具体如下：S1＝L*H；S2(X)＝(L+M)*X/2；tanA＝X/[(L-M)/2]；其中M为等腰梯形上底的长，L、M、A和t已知，X的初值为H，通过以t为补偿增加X，使得S2(X)的值逐步逼近S1，直至等于S1，从而求得X的值。所述交流电流上升或下降斜率tanA的取值范围须满足当交流输出电流峰值维持时间M等于零时，已经取得需要的X值，并结束算法。如图3所示，在交流频率20Hz～100Hz，波形平衡25％～75％，直流偏移25％～75％的情况下，调节交流上升或下降斜率，埋弧焊机输出交流电流绝对平均值一致，很方便对比在不同交流参数的焊接熔深和焊缝成形，利于焊接工艺调节。按照上述步骤取不同的L、M、A和t值，波形平衡、直流偏移后的交流波形的单周期半波电流平均值的绝对值均等于相同给定电流时的单周期半波直流电流值(误差不超过±t)。以上所述的具体实施方式，对本专利技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本专利技术的具体实施方式而已，并不用于限定本专利技术的保护范围，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：A、在控制埋弧焊机电流输出的嵌入式系统中构建补偿递推算法；B、启动补偿递推算法，在系统中构建直流输出单周期半波模型和交流输出单周期半波模型，直流输出单周期半波模型为矩形，其宽为直流输出电流值，长为单周期半波直流维持时间，交流输出单周期半波模型为等腰梯形，等腰梯形下底的长为单周期半波交流维持时间，等腰梯形底角的正切值为交流电流上升或下降斜率，等腰梯形的高为交流输出电流峰值，等腰梯形上底的长为交流输出电流峰值维持时间；C、根据补偿递推算法计算出直流输出单周期半波模型的面积，并以直流输出单周期半波模型的面积为参照，在实时的交流电流上升或下降斜率条件下，计算得出交流输出电流峰值，使得交流输出单周期半波模型的面积等于直流输出单周期半波模型的面积；D、系统以确定好交流输出电流峰值的交流输出单周期半波模型为基础，构建连续的交流输出波，并控制埋弧焊机根据连续的交流输出波进行交流电输出。

【技术特征摘要】
1.基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：A、在控制埋弧焊机电流输出的嵌入式系统中构建补偿递推算法；B、启动补偿递推算法，在系统中构建直流输出单周期半波模型和交流输出单周期半波模型，直流输出单周期半波模型为矩形，其宽为直流输出电流值，长为单周期半波直流维持时间，交流输出单周期半波模型为等腰梯形，等腰梯形下底的长为单周期半波交流维持时间，等腰梯形底角的正切值为交流电流上升或下降斜率，等腰梯形的高为交流输出电流峰值，等腰梯形上底的长为交流输出电流峰值维持时间；C、根据补偿递推算法计算出直流输出单周期半波模型的面积，并以直流输出单周期半波模型的面积为参照，在实时的交流电流上升或下降斜率条件下，计算得出交流输出电流峰值，使得交流输出单周期半波模型的面积等于直流输出单周期半波模型的面积；D、系统以确定好交流输出电流峰值的交流输出单周期半波模型为基础，构建连续的交流输出波，并控制埋弧焊机根据连续的交流输出波进行交流电输出。2.根据权利要求1所述的基于递推算法的交流埋弧焊输出电流补偿方法，其特征在于，补偿递推算法的应用流程包括：第一步：对递推时刻进行初始化，X＝H，t＝1；第二步：根据当前采集给定值L、H、tan...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱柏树，袁荣勤，
申请(专利权)人：成都华远电器设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51