氬弧焊機控制器恒流控制的研究.pdf

1、近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,焊接技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。其中,逆變式的焊接電源以其體積小、重量輕、效率高、電氣性能好、易于實現(xiàn)智能化控制等諸多優(yōu)點,已經(jīng)成為焊接電源的主要發(fā)展方向。
　　本課題研究的是氬弧焊機控制器的恒流控制系統(tǒng),但當(dāng)前氬弧焊機控制器中的逆變電源多采用硬開關(guān)的電路結(jié)構(gòu)模式,這樣功率器件在導(dǎo)通和關(guān)斷過程中會產(chǎn)生很大的功率損耗,并且隨著逆變頻率的升高,系統(tǒng)電路的功率損耗會更加的嚴(yán)重。為了解決硬開關(guān)的功率損耗

2、問題,軟開關(guān)技術(shù)便應(yīng)運而生了。本文便采用了軟開關(guān)的氬弧焊逆變電源技術(shù),并經(jīng)過對系統(tǒng)主電路的多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的對比分析,最終選用了移相控制全橋零電壓零電流的脈寬調(diào)制(PS-FB-ZVZCS-PWM)的新型軟開關(guān)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。同時,為了避免傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)的弊端,本文采用了粒子群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法對PID算法進行優(yōu)化,形成了粒子群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的智能算法,并在MATLAB2010a/Simulink中對氬弧焊機控制器恒流控制系統(tǒng)進行了建模仿真。通過粒

3、子群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的智能算法對系統(tǒng)反復(fù)運行控制及修正,使得系統(tǒng)輸出量更加逼近期望值,最終實現(xiàn)了氬弧焊機控制器的恒電流輸出控制。仿真結(jié)果表明,粒子群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID算法對氬弧焊機控制器的恒電流控制具有一定的研究意義和價值。
　　本文在仿真研究的基礎(chǔ)上,又完成了氬弧焊機控制器的恒流控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計,并制作了氬弧焊機的控制器系統(tǒng)。其中,硬件部分包括以數(shù)字信號處理器(DSP)芯片TMS320F2810為核心的主電路,以及采樣電路、IG