Математическая модель сварочного контура при роботизированной дуговой сварке плавящимся электродом

Abstract

В статье исследуется математическая модель динамических процессов, протекающих в сварочном контуре при роботизированной дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитного газа. Сварочный контур рассматривается как самостабилизирующаяся система с обратной связью по скорости плавления электрода. В отличие от известных математических моделей в исследуемой модели учитывается зависимость скорости плавления электрода от текущих значений сварочного тока и напряжения на дуге. Основной целью статьи является изучение реакции сварочного контура на внешние возмущения, возникающие в процессе дуговой сварки. В рамках разработанной модели установлены критерии асимптотической устойчивости, которые в дополнение к уже известным критериям налагают определенные ограничения на параметры самого режима дуговой сварки, что важно с практической точки зрения. С помощью компьютерного моделирования проиллюстрировано хорошее соответствие этой модели реальным процессам, протекающим в сварочном контуре.

In the article the mathematical model of dynamic processes, running in the welding circuit during robotic gas-shielded arc welding using consumable electrode, is investigated The welding circuit is considered as a self-stabilizing system with a feedback by the electrode melting rate. Unlike the known mathematical models, in the investigated model the dependence of the electrode melting rate on actual values of welding current and arc voltage is taken into account. The basic aim of the article is the study of reaction of welding circuit on external disturbances arising in the process of arc welding. In the frames of the developed model the criteria for asymptotic stability were established, which in addition to the already known criteria impose certain limits on the parameters of arc welding mode itself, which is important from the practical point of view. Using the computer modeling a good correlation of this model with the real processes, running in welding circuit, was illustrated.