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模糊控制逆变弧焊电源的研究与设计
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2014-06-05
sunxiaoxiang
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焊接是现代工业生产中不可或缺的NI方法，而弧焊电源是决定焊接质量的
关键因素。逆变弧焊电源是近年来发展起来的一种小型、轻量、高效、节能的弧
焊电源。模糊控制方法以其适用范围广，控制精度高等特点已广泛应用于生产的
各个领域，随着微机技术的发展，将其应用于弧焊电源已经成为可能。本课题以
研究出性能优越、经济实用的逆变弧焊电源为目的，将最新的软开关逆变技术和
先进的模糊控制方式结合起来应用于弧焊电源的设计之中。
本课题研究的主要内容是基于模糊控制的软开关式逆变弧焊电源的设计，在
分析了全桥零电压逆变主电路的运行规律的基础上，详细介绍了主电路的设计方
案，包括功率器件的选择、保护以及高频变压器的设计等；本课题采用集成化的
微机控制，以89C58单片机为核心器件设计了系统的硬件电路，采用移相PwM
控制方式实现逆变器的软开关，所采用的闭环反馈和模糊控制实现了电源的恒流
输出，为提高控制系统的可靠性及抗干扰性能，本文采取了一系列有效的措施；
按照弧焊电源所需实现的功能要求，本文开发了组成系统控制软件的主程序、中
断服务程序及其它一些功能程序，并详细介绍了新型逆变弧焊电源的控制核心一
一模糊控制器的设计过程。在系统软硬件设计完成后，对整个电源进行了功能调
试，并进行了外特性和温升测试以及焊接实验验证，实验的结果表明本课题所设
计的弧焊电源应用模糊控制方法实现了弧焊电源所需的功能，该逆变弧焊电源的
输出具有很高的稳定性和良好的动态性能。
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