山东大学硕士学位论文摘要弧焊逆变电源自八十年代问世以来，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。弧焊逆变电源的逆变频率一般在20K-IOOKHz，不仅减小了焊机的体积、重量，同时还为弧焊逆变电源的精确控制提供了基础。但由于目前的逆变电源普遍采用模拟电路进行控制，限制了逆变电源的输出的精度和电源的多功能化。随着计算机技术的飞速发展，数字信号处理技术和数字控制技术应运而生，这使得数字控制应用于弧焊逆变电源中成为了可能。同时，若将智能控制等先进控制策略引入到弧焊逆变电源的控制中来，必将使控制效果更加精确、电源产品更加柔性化。本文采用了两种数字PI控制算法，即增量式和积分分离式算法，在全桥逆变电路的小信号模型的基础之上，设计了数字控制器，利用Matlab软件中的Simulink搭建了控制系统的仿真模型。然而，仿真试验说明了这两种数字PI控制器难以应对弧焊逆变电源模型中存在的参数的不确定性(诸如电弧等效电阻等)，因此我们采用将模糊控制与PID控制技术相结合，设计了两种智能控制器:模糊PI切换控制器和模糊PI混合型控制器。同时使用Simulink建立了控制系统的仿真模型进行了仿真试验，试验结果验证了这两种控制器能够通过自综合特性保证控制系统运行的鲁棒性，能够在一定程度上应对电源模型参数的不确定性。本文以TIG焊机为对象研制了一台全数字化的样机，并使其可同时满足包括交流方波、直流恒流、直流脉冲等多种焊接工艺的要求。数字控制系统结合了当前DSP和嵌入式系统发展的最新成果，选用TMS320LF2407和AT90S8535构成了双机系统，从而解决了数字化TIG焊机多任务控制系统的时间分配问题。这样既能发挥单片机控制能力强的特点，又能充分利用DSP强大数据处理能力和高运行速度的优势，从而提高弧焊逆变电源控制系统的精度和实时性，满足弧焊逆变电源更高的性能要求。我们选择以单片机为上位机，DSP为下位机。单片机主要完成焊接程序控制和人机接口，因为人机山东大学硕士学位论文接口对速度要求是比较低的，对控制能力的有求较高，人机接口功能包括:焊接参数的给定及实时显示。DSP主要实现了数字控制器及PWM脉冲序列的产生。DSP根据电弧电压和焊接电流的反馈量和单片机提供的给定值作为输入量，执行相应的控制算法程序，依照程序执行结果控制输出PWM脉冲输出信号。在完成了数字控制系统的硬件电路设计和软件编程之后，对我们研制的这台交流方波电源进行了焊接负载试验，试验结果证...
