數(shù)字化軟開(kāi)關(guān)模糊自適應(yīng)弧焊電源研究.pdf

1、逆變弧焊電源具有體積小、重量輕、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、易于實(shí)現(xiàn)焊接過(guò)程的實(shí)時(shí)控制以及在性能上具有較好的靈活性等優(yōu)點(diǎn)，成為業(yè)界的一個(gè)研究熱點(diǎn)。但傳統(tǒng)逆變弧焊電源有兩個(gè)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(kāi)關(guān)器件處于硬開(kāi)關(guān)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)損耗大。為了解決這些問(wèn)題，本文在變換器中引入軟開(kāi)關(guān)技術(shù)減小功率器件開(kāi)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(kāi)關(guān)變換器的數(shù)字化模糊

2、自適應(yīng)逆變弧焊電源。
　　 本文闡述了軟開(kāi)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(yīng)用，分析了傳統(tǒng)全橋移相DC-DC軟開(kāi)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(kāi)關(guān)變換器搭建了主電路，在此基礎(chǔ)上對(duì)主電路進(jìn)行了Matlab仿真研究，研究結(jié)果證明逆變軟開(kāi)關(guān)變換器實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)運(yùn)行時(shí)開(kāi)關(guān)損耗明顯減少?？刂葡到y(tǒng)以dsPIC30F6010A+EPM7128為控制核心，設(shè)計(jì)電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制

3、系統(tǒng)對(duì)逆變弧焊電源輸出電壓進(jìn)行恒壓控制。在Matlab中對(duì)控制系統(tǒng)的各項(xiàng)控制性能進(jìn)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(jìn)行了階躍響應(yīng)特性對(duì)比分析進(jìn)一步證明方案的正確性和先進(jìn)性。
　　 本文重點(diǎn)研究了基于模糊PI自校正控制器的LCL軟開(kāi)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(yīng)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(dòng)靜態(tài)性能良好并有效地提高了焊接質(zhì)量。
　　 論文中對(duì)采樣電路、dsPIC30F6010A控制單元、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)等電路進(jìn)行了設(shè)計(jì)，并且對(duì)人機(jī)界面進(jìn)行了硬件設(shè)計(jì)。在完成系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上采用C語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言混和編程完成軟件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)包括控制系統(tǒng)軟件和人機(jī)界面軟件。最后在實(shí)驗(yàn)裝置上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果進(jìn)一步驗(yàn)證了數(shù)字化全橋移相DC-DC軟開(kāi)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(kāi)關(guān)變換器開(kāi)關(guān)損