數(shù)字式等離子噴焊電源的研究與設(shè)計.pdf

1、等離子噴焊是以等離子弧為熱源，進行金屬表面防護與強化的熱噴焊技術(shù)。等離子噴焊電源是為等離子弧提供能量的電源，涉及到焊接工藝學(xué)、電力電子學(xué)、控制理論和計算機科學(xué)與技術(shù)等眾多領(lǐng)域。本文的工作是研究基于ARM的數(shù)字式等離子噴焊電源。主要內(nèi)容有：
　　首先，介紹了等離子噴焊電源的發(fā)展和研究現(xiàn)狀，并在簡要分析了實現(xiàn)軟開關(guān)的控制策略和移相控制ZVZCS PWM逆變電路工作原理的基礎(chǔ)上，對主電路進行了元件選擇和參數(shù)計算。為后面的數(shù)學(xué)建模和控制器

2、設(shè)計打下了基礎(chǔ)。
　　然后，在硬件方面，設(shè)計了基于ARM(LPC2210)的數(shù)字控制器硬件系統(tǒng)，包括電流、電壓采樣電路，串口通訊電路、LCD顯示電路等，并對各部分電路進行了實驗調(diào)試；在軟件方面，基于狀態(tài)空間平均法推導(dǎo)了噴焊電源的小信號數(shù)學(xué)模型，并針對等離子噴焊電源的固有特性，采用了變結(jié)構(gòu)控制算法，即在誤差小范圍內(nèi)采用動態(tài)響應(yīng)快、調(diào)節(jié)時間短的PID算法，以使控制系統(tǒng)無靜差；而在誤差大范圍的情況下采用本質(zhì)非線性的模糊控制算法，以矯正系