基于模糊和ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接电源设计

2012年07月04日16:44:59 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

庞清乐，王永强
山东工商学院信息与电子工程学院，山东烟台

摘　　　要：针对模拟控制和单片机控制的脉冲ＭＩＧ（ＭｅｔａｌＩｎｅｒｔＧａｓ）弧焊电源控制系统灵活性差、控制精度低和可靠性差等缺点，设计了基于模糊和ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接电源控制系统。为了提高焊接电流的控制精度，控制焊接电流的ＰＩ参数在一个周期的不同阶段应该是不同，所以该系统的焊接电流控制采用变参数ＰＩ控制方法。在不同焊接条件下的ＰＩ参数由专家系统确定。为了提高电弧弧长的稳定性，电弧电压控制采用模糊控制方法。模糊控制和变参数ＰＩ控制算法分别由数字信号控制器（ＤＳＣ）和现场可编程门阵列（ＦＰＧＡ）实现。较后，介绍了系统的硬件电路设计和软件流程。利用焊接铝板对该系统进行了测试，测试结果表明，基于模糊和ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接电源控制系统动态响应快、可靠性高、弧长控制稳定。

关　键　词：模糊控制；ＰＩ控制；ＭＩＧ焊接电源；ＤＳＣ；ＦＰＧＡ

１　引　言
弧焊逆变电源自２０世纪８０年代问世以来，经过了二十多年的逐步发展完善，目前逆变式弧焊电源已经成为焊接电源的主流产品［１６］。脉冲ＭＩＧ焊以其轴向性好、飞溅小、焊缝成形美观等优点在焊接领域得到了广泛地应用［７８］。随着ＥＤＡ技术和数字信号处理技术的发展，脉冲ＭＩＧ弧焊电源控制系统的数字化成了研究的热点。国外学者对ＭＩＧ焊接电源的数字控制系统进行了大量研究，如日本、奥地利和德国等国相继推出了全数字ＭＩＧ焊机［９１０］。我国的数字化电源的研究起步较晚，主要集中在研究所和几所高校中，如北京工业大学［１１］、上海交通大学［１２］、华南理工大学［１３］和兰州理工大学［１４］等。为了进一步提高焊机质量，满足ＭＩＧ焊接电源数字控制所需的实时性和控制精度，本文提出了基于模糊控制和变参数ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接电源数字控制系统。

登录网站后可下载文件

基于模糊和ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接电源设计

相关阅读: