數(shù)字化軟開關(guān)模糊自適應弧焊電源研究.pdf

1、逆變弧焊電源具有體積小、重量輕、動態(tài)響應快、易于實現(xiàn)焊接過程的實時控制以及在性能上具有較好的靈活性等優(yōu)點，成為業(yè)界的一個研究熱點。但傳統(tǒng)逆變弧焊電源有兩個突出缺陷：1)弧焊電源PWM控制多采用模擬方法，存在溫漂和零漂，不利于控制精度的提高；2)變換器主開關(guān)器件處于硬開關(guān)狀態(tài)，開關(guān)損耗大。為了解決這些問題，本文在變換器中引入軟開關(guān)技術(shù)減小功率器件開關(guān)損耗，采用DSP與可編程邏輯數(shù)字芯片研究一種基于全橋移相DC-DC軟開關(guān)變換器的數(shù)字化模糊

2、自適應逆變弧焊電源。
　　 本文闡述了軟開關(guān)技術(shù)、DSP數(shù)字控制技術(shù)、智能控制理論的發(fā)展以及其在逆變弧焊電源中的應用，分析了傳統(tǒng)全橋移相DC-DC軟開關(guān)變換器的工作原理，采用了一種新型全橋移相DC-DC軟開關(guān)變換器搭建了主電路，在此基礎上對主電路進行了Matlab仿真研究，研究結(jié)果證明逆變軟開關(guān)變換器實現(xiàn)軟開關(guān)運行時開關(guān)損耗明顯減少?？刂葡到y(tǒng)以dsPIC30F6010A+EPM7128為控制核心，設計電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制

3、系統(tǒng)對逆變弧焊電源輸出電壓進行恒壓控制。在Matlab中對控制系統(tǒng)的各項控制性能進行了仿真研究，與傳統(tǒng)逆變弧焊電源雙環(huán)控制系統(tǒng)進行了階躍響應特性對比分析進一步證明方案的正確性和先進性。
　　 本文重點研究了基于模糊PI自校正控制器的LCL軟開關(guān)全橋式逆變弧焊電源，提出了一種新的基于電壓模糊PI自校正控制系統(tǒng)并成功應用于逆變弧焊電源的電壓控制，在控制系統(tǒng)中電流內(nèi)環(huán)采用帶電流峰值限制的P控制器，限制變換器主元件的電流。這種控制方法的

4、電壓控制動靜態(tài)性能良好并有效地提高了焊接質(zhì)量。
　　 論文中對采樣電路、dsPIC30F6010A控制單元、驅(qū)動和保護等電路進行了設計，并且對人機界面進行了硬件設計。在完成系統(tǒng)硬件設計的基礎上采用C語言與匯編語言混和編程完成軟件設計，軟件設計包括控制系統(tǒng)軟件和人機界面軟件。最后在實驗裝置上進行實驗研究，結(jié)果進一步驗證了數(shù)字化全橋移相DC-DC軟開關(guān)變換器逆變弧焊電源克服了傳統(tǒng)逆變弧焊電源模擬控制系統(tǒng)控制精度低和硬開關(guān)變換器開關(guān)損