基于DSC與FPGA的MIG焊接電源控制器的仿真與實(shí)現(xiàn).pdf

1、弧焊逆變電源自八十年代問世以來，經(jīng)過了二十多年的逐步發(fā)展完善，目前逆變式弧焊電源已經(jīng)成為焊接電源的主流產(chǎn)品?；『改孀冸娫吹哪孀冾l率一般在20KHZ-100KHZ，但由于目前的逆變電源普遍采用模擬電路進(jìn)行控制，限制了逆變電源輸出的精度和電源的多功能化。 隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，EDA技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，這使得數(shù)字控制應(yīng)用于弧焊逆變電源中成為了可能。同時，若將智能控制等先進(jìn)控制策略引入到弧焊逆變電源的控制中來，必將使控

2、制效果更加精確、電源產(chǎn)品更加柔性化。因此本文采用了兩種數(shù)字控制算法，即變參數(shù)PI算法和模糊控制算法。 為了確定系統(tǒng)的控制算法以及指導(dǎo)軟件的編寫，本文利用Matlab中的Simulink搭建了控制系統(tǒng)的仿真模型，并進(jìn)行了仿真。然而，仿真試驗(yàn)說明了單純的PI算法難以應(yīng)對弧焊逆變電源中存在的參數(shù)的不確定性，因此我們采用將模糊控制與PID控制技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)了雙閉環(huán)控制系統(tǒng)。同時使用Simulink建立了控制系統(tǒng)的仿真模型，進(jìn)行了仿真試

3、驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了雙閉環(huán)控制器能通過自綜合特性保證控制系統(tǒng)運(yùn)行的魯棒性，能夠在一定程度上應(yīng)對電源模型參數(shù)的不確定性。 在控制算法的實(shí)現(xiàn)上，由于焊機(jī)控制系統(tǒng)指標(biāo)要求苛刻，傳統(tǒng)的控制器由于速度慢，開發(fā)周期長等弱點(diǎn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足高性能系統(tǒng)的要求和時代的發(fā)展。提高實(shí)時性和可靠性成為改進(jìn)控制器的關(guān)鍵。為此，本文將EDA技術(shù)與傳統(tǒng)的控制理論相結(jié)合，研制了一種全新的基于FPGA技術(shù)的PID控制器和基于DSC的模糊控制器。其中，基于FPGA的