龐清樂，王永強
山東工商學院信息與電子工程學院，山東煙臺

摘　　　要：針對模擬控制和單片機控制的脈沖ＭＩＧ （ＭｅｔａｌＩｎｅｒｔＧａｓ） 弧焊電源控制系統(tǒng)靈活性差、控制精度低和可靠性差等缺點，設計了基于模糊和ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接電源控制系統(tǒng)。為了提高焊接電流的控制精度，控制焊接電流的ＰＩ參數(shù)在一個周期的不同階段應該是不同，所以該系統(tǒng)的焊接電流控制采用變參數(shù)ＰＩ控制方法。在不同焊接條件下的ＰＩ參數(shù)由專家系統(tǒng)確定。為了提高電弧弧長的穩(wěn)定性，電弧電壓控制采用模糊控制方法。模糊控制和變參數(shù)ＰＩ控制算法分別由數(shù)字信號控制器（ＤＳＣ）和現(xiàn)場可編程門陣列（ＦＰＧＡ）實現(xiàn)。較后，介紹了系統(tǒng)的硬件電路設計和軟件流程。利用焊接鋁板對該系統(tǒng)進行了測試，測試結果表明，基于模糊和ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接電源控制系統(tǒng)動態(tài)響應快、可靠性高、弧長控制穩(wěn)定。

關　鍵　詞：模糊控制；ＰＩ控制；ＭＩＧ焊接電源；ＤＳＣ；ＦＰＧＡ

１　引　言
弧焊逆變電源自２０世紀８０年代問世以來，經過了二十多年的逐步發(fā)展完善，目前逆變式弧焊電源已經成為焊接電源的主流產品［１�玻叮荨Ｃ}沖ＭＩＧ焊以其軸向性好、飛濺小、焊縫成形美觀等優(yōu)點在焊接領域得到了廣泛地應用［７�玻福荨ｋS著ＥＤＡ技術和數(shù)字信號處理技術的發(fā)展，脈沖ＭＩＧ弧焊電源控制系統(tǒng)的數(shù)字化成了研究的熱點。國外學者對ＭＩＧ焊接電源的數(shù)字控制系統(tǒng)進行了大量研究，如日本、奧地利和德國等國相繼推出了全數(shù)字ＭＩＧ焊機［９�玻保埃荨Ｎ覈�的數(shù)字化電源的研究起步較晚，主要集中在研究所和幾所高校中，如北京工業(yè)大學［１１］、上海交通大學［１２］、華南理工大學［１３］和蘭州理工大學［１４］等。為了進一步提高焊機質量，滿足ＭＩＧ焊接電源數(shù)字控制所需的實時性和控制精度，本文提出了基于模糊控制和變參數(shù)ＰＩ控制的ＭＩＧ焊接電源數(shù)字控制系統(tǒng)。

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