CO2焊逆變電源的自適應(yīng)模糊控制系統(tǒng)研究.pdf

1、CO2焊因具有高效、節(jié)能、成本低等特點已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐中，但其存在飛濺大、焊縫成形差等缺點，當焊接速度提高到0.5m/min以上時，這兩大問題變得更加突出，阻礙了其高速、優(yōu)質(zhì)等特點的發(fā)揮。針對這一問題，本文根據(jù)熔滴過渡的特點，提出了在短路階段采用雙斜率控制，在燃弧階段采用雙恒功率控制的波形控制方案；以dsPIC30F6010芯片為控制核心，設(shè)計了一套CO2焊逆變電源波形控制系統(tǒng)，并進行實驗研究。
　　本文以IGBT為功率開關(guān)

2、器件，主電路采用全橋逆變有限雙極性的控制方式，利用DSP芯片內(nèi)部的PWM模塊生成四路PWM波形，激勵I(lǐng)GBT使其導(dǎo)通，通過調(diào)節(jié)逆變器的占空比控制逆變電源的動特性。系統(tǒng)采用自適應(yīng)模糊 PI控制器實現(xiàn)短路階段電流閉環(huán)控制，燃弧階段功率反饋控制。采用MATLAB軟件對控制系統(tǒng)進行仿真研究，并引進遺傳算法對自適應(yīng)模糊 PI控制器參數(shù)進行優(yōu)化，使系統(tǒng)處于最優(yōu)的控制狀態(tài)。文中詳細介紹了驅(qū)動電路、保護電路等外圍電路的設(shè)計，并采用模塊化編程，編寫了焊接

3、主程序、短路/燃弧子程序、自適應(yīng)模糊PI控制子程序、A/D采樣子程序以及各初始化子程序等。
　　對焊機進行脫機和聯(lián)機調(diào)試，調(diào)試結(jié)果表明：設(shè)計的波形控制系統(tǒng)實現(xiàn)了逆變電源恒功率外特性輸出，達到了設(shè)計要求。搭建實驗平臺，在短路階段都采用雙斜率控制，在燃弧階段分別采用恒壓控制和恒功率控制進行實驗。結(jié)合焊縫成形，采用漢諾威質(zhì)量分析儀以及MATLAB軟件對電信號在焊接穩(wěn)定性及電弧能量兩方面進行統(tǒng)計，分析兩種控制方式對焊接過程穩(wěn)定性和焊縫成形