基于模糊控制的逆变式丝管蒸发器焊接电源研究

逆变器的模糊控制技术研究的开题报告标题：逆变器的模糊控制技术研究背景介绍：逆变器是一种能够将直流电转换为交流电的重要设备，在太阳能、风能等可再生能源发电系统中广泛应用。

随着节能减排等需求的持续提高，对逆变器的效率、稳定性和可靠性等性能要求也越来越高。

研究目的：本项目旨在研究逆变器的模糊控制技术，探索其在逆变器中的应用，提高逆变器的功率密度和电能转换效率，并进一步推动相关领域的发展。

研究内容：1. 分析逆变器的工作原理和传统控制方法，探索模糊控制技术在逆变器中的应用。

2. 设计基于模糊控制的逆变器控制系统，建立逆变器的数学模型，并研究模糊控制系统的设计框架和算法流程。

3. 在逆变器实验平台上开展仿真实验和实际实验，验证模糊控制系统的控制效果和优化效果，并比较其与传统控制方法的差异。

4. 对实验结果进行分析和评估，提出改进建议和未来研究的方向，并撰写论文等相关成果。

预期成果：1. 研究逆变器的模糊控制技术，探索其在逆变器中的应用，提高逆变器的功率密度和电能转换效率。

2. 设计基于模糊控制的逆变器控制系统，建立逆变器的数学模型，并研究模糊控制系统的设计框架和算法流程。

3. 在逆变器实验平台上开展仿真实验和实际实验，验证模糊控制系统的控制效果和优化效果，并比较其与传统控制方法的差异。

4. 对实验结果进行分析和评估，提出改进建议和未来研究的方向，并撰写论文等相关成果。

研究方法：1. 对逆变器的工作原理和传统控制方法进行分析和研究，了解逆变器控制系统的基本要求和现有技术的发展状况。

2. 设计逆变器控制系统的模糊控制器，建立逆变器的数学模型，对模糊控制器进行优化设计。

3. 在逆变器实验平台上开展仿真实验和实际实验，比较模糊控制系统和传统控制系统的控制效果和优化效果。

4. 对实验结果进行统计和分析，提出模糊控制器在逆变器中应用的优点和不足，并撰写相关成果。

时间安排：第一年：9月-12月，研究逆变器的工作原理和传统控制方法；第二年：1月-6月，设计基于模糊控制的逆变器控制系统；第三年：7月-12月，开展仿真实验和实际实验，并撰写论文等相关成果。

计算机测量与控制．２０２０．２８（１２）　犆狅犿狆狌狋犲狉犕犲犪狊狌狉犲犿犲狀狋牔犆狅狀狋狉狅犾　·６５　·收稿日期：２０２００３０７；　修回日期：２０２００３２６。

基金项目：辽宁省教育厅青年科技人才“育苗”项目（ＬＱＧＤ２０１９０１２）。

作者简介：郭兆明（１９９３），男，辽宁锦州人，硕士研究生，主要从事嵌入式控制系统应用方向的研究。

李树江（１９６６），男，辽宁北镇人，博士，教授，博士生导师，主要从事智能控制技术等方向的研究。

张　俊（１９８６），男，辽宁沈阳人，博士，副教授，主要从事运行优化控制算法等方向的研究。

文章编号：１６７１４５９８（２０２０）１２００６５０５ ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０２０．１２．０１４ 中图分类号：ＴＰ３０１．６文献标识码：Ａ基于模糊犘犐犇前馈控制的犞犚犞空调控制方法研究郭兆明，李树江，张　俊（沈阳工业大学信息科学与工程学院，辽宁沈阳　１１０８７０）摘要：变制冷剂流量（ＶＲＶ）空调系统由于其舒适性、环保性和节能性得到了广泛的应用，但其系统具有多变量、非线性、强耦合等特点；对于这个问题，在ＶＲＶ空调系统房间模型基础上，应用仿真实验以及数学建模的方式建立蒸发器过热度、制冷剂质量流量以及电子膨胀阀的数学关系，设计了带有前馈补偿的模糊ＰＩＤ控制器，以过热度的偏差及其变化率作为输入，通过模糊推理在线整定的ＰＩＤ控制器参数，解决蒸发器过热度控制的不确定性、非线性和时变性问题，实现了对本房间过热度的精准控制；其次，针对不同房间负荷变化产生相互影响的耦合现象，将本房间以外的制冷剂总流量的变化及其变化率作为输入，设计了基于模糊控制的前馈补偿器，修正电子膨胀阀开度；然后，对所设计的控制方法进行仿真验证，模拟了多种ＶＲＶ中央空调系统在不同房间的工况和负荷改变时的仿真实验，结果表明过热度控制方法可行、有效，可以针对存在耦合的房间进行精准的过热度调节。

电气工程自动化论文题目：基于模糊控制的弧焊电源的研究专业：电气工程及其自动化摘要焊接是现代工业生产中不可或缺的加工方法，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，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。

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。

关键词:逆变弧焊电源全桥移相零电压模糊控制AbstractWeld is an important method in process, welding power is the key factor which determines the quality of weld. Inverter welding power has developed rapidly because of its advantages such as high efficiency, energy saving, small bulk, light weight and multifunction etc. Fuzzy control has been applied in many fields, with the development of microcomputer technology, it becomes realizable to use fuzzy control in welding power The purpose of this subject is to develop high performance, economical and practical welding power. the newest soft-switch invert technology and advanced fuzzy control method combined to design welding power.The main content of this subject is to design a full- bridge shift-phase inverter welding power with fuzzy controller, in the base of analyzing the running principle of full-bridge zero-voltage-switch inverter. The design of main circuit is introduced in detail. This design includes the selection and protection of elements, the design method and calculation of high frequency transformer. In this subject, the low cost and integrated microcomputer are applied. The hardware circuit of this welding power is designed bas ed on philips’s89C58 single chip computer. In order to realize the soft, switch of inverter，the shift-phase PWM control method is adopted. The welding current closed loop feedback control and fuzzy control systems are applied to gain the constant welding current external characteristics. Many anti-jamming measures are used to protect the reliability of control system. According to the functions soft the welding power，the software is developed which includes main program, interrupt service routines and some function subprograms The design of tow input and single output fuzzy controller is introduced in detail. The whole system is debugged and tested after completing sotf ware and hard ware design of the welding power The results make clear that this welding Power can export prospective constant current characteristic，and the inverter has excellent dynamic capabilities with fuzzy controller.Key words: inverter welding power, phase shift full-bridge，ZVS, fuzzy control目录摘要 (II)Abstract.................................................................................................... I II 1 绪论 .. (1)1.1 课题的背景和提出 (1)1.2 弧焊电源的发展状况和研究现状 (1)1.3 软开关 (5)1.4 本文的研究内容、目的和意义 (6)2 逆变弧焊电源原理及设计方案 (7)2.1 逆变弧焊电源原理 (7)2.2 设计方案确定 (11)3 模糊控制器设计 (15)3.1 模糊理论的提出及可行性 (15)3.2 模糊控制基本原理 (15)3.3 模糊控制器设计 (16)4 主电路设计与实现 (29)4.1 移相控制软开关全桥逆变器设计 (29)4.2 高频变压器设计 (33)4.3 输入整流器设计 (36)4.4 输出整流器设计 (37)5 控制系统软件设计 (38)5.1 软件结构设计 (38)5.2 控制系统主程序设计 (39)5.3 外中断服务程序设计 (45)5.4 数据采集控制 (48)5.5 标度变换 (48)6 逆变弧焊电源控制硬件系统设计 (49)6.1 控制系统设计要求 (49)6.2 控制系统的设计思路 (50)6. 3 单片机核心电路设计 (50)6.4 参数给定与操作键的控制 (51)6.5 检测电路 (53)6.6 A/D和D/A转换电路 (54)6.8 驱动电路 (58)6.9 显示电路 (59)6.10 保护电路 (61)7 结论 (63)致谢 (64)参考文献 (65)1 绪论1.1 课题的背景和提出在现代制造业生产中，焊接是一种重要的加工手段，随着制造业的现代化进展，焊接在机械制造、核工业、能源交通、石油化工和电子等行业中的应用越来越广泛。

基于模糊PID算法控制的开关电源的研制史旭;傅强;宗丽莉;苏桂国【期刊名称】《计算机与数字工程》【年(卷),期】2018(046)003【摘要】With the increasing use of equipment,the loss of transmission line increased.A kind of three-level Buck converter based on fuzzy PID control was designed aimed to high power applications.The circuit covered the main circuit and the control cir?cuit.The basic topology of three-level Buck converter was adapted as the main circuit.And the control circuit took AVR16 as the core,power supply circuit,simulation interface circuit and LED circuit.In addition,aiming at high power density,a kind of drive protection circuit was designed,which had small volume,based on FOD3182.Finally the actual experimental results verified that the design was correct and controller could improve reliable and had a certain practical value.%随着用电设备的增加,输电线上的损耗也随之增加,针对大功率应用场合设计了一款基于模糊PID算法控制的三电平降压开关电源.该开关电源设计分为主电路与控制电路,主电路采用三电平降压电源基本拓扑,控制电路以AVR16单片机为核心控制、供电电路、仿真接口电路以及数码管电路,同时为了实现高功率密度要求,采用FOD3182设计了一种小体积的驱动保护电路.试验结果验证了该开关电源研制的准确性以及采用模糊PID控制算法能提高输出电压精度,具有一定的实用价值.【总页数】5页(P601-605)【作者】史旭;傅强;宗丽莉;苏桂国【作者单位】河海大学机电工程学院常州213022;河海大学机电工程学院常州213022;河海大学机电工程学院常州213022;江苏宏微科技股份有限公司常州213022【正文语种】中文【中图分类】TM464【相关文献】1.基于单片机控制的双路输出数字开关电源的研制 [J], 胡玮;康勇2.基于单片机控制的双路输出数字开关电源的研制 [J], 胡玮;康勇3.基于模糊PID算法控制开关电源研究 [J], 张淼;陈颀;谢佳明4.基于模糊PID算法的同步柔性冲压装置控制系统研究 [J], 穆天驰;张东民;周伟民5.基于限幅模糊PID算法的果酒温度控制系统 [J], 张堂玉;龙祖强因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

2009年　第4期仪表技术与传感器I nstru ment Technique and Sens or 2009　No 14　基金项目:湖南省教育厅资助科研项目(07D071)收稿日期:2008-06-20　收修改稿日期:2008-12-11基于Sm ith 模糊PID 控制算法的炉温控制系统文定都,何　玲(湖南工业大学冶金校区电气工程系,湖南株洲　412000) 摘要:针对电加热炉温度控制系统,研究了S m ith 模糊P I D 复合控制方法。

该控制方法利用S m ith 预估算法克服纯滞后,利用模糊控制来提高系统的鲁棒性,利用P I D 控制来提高稳态精度。

在模型匹配和失配情况下进行了仿真研究,结果表明复合式控制器具有良好的稳定性和鲁棒性。

实际运行结果也表明,对于大时间滞后的电加热炉温控系统是一种实用而简便的控制方法。

关键词:电加热炉;温控系统;P I D ;模糊控制;S m ith中图分类号:TP273 文献标识码:A 文章编号:1002-1841(2009)04-0107-02Tem pera ture Con trol Syste m of FurnaceBa sed on S m ith Fuzzy 2P I D Con trol A lgor ith mW E N D ing 2du,HE L ing(Electr i ca l Eng i n eer i n g D epart m en t,College of M et a llurg i ca l Technology,Hunan Un i versity of Technology,Zhuzhou 412000,Ch i n a)Abstract:Based on the te mperature contr ol syste m of electrically heating furnace,a method was studied on S m ith fuzzy 2P I D comp lex contr ol .S m ith p redict or algorith m compensates f or the ti m e delay and fuzzy contr ol was used t o enhance the r obustness of the syste m and P I D algorith m s were used t o i m p r ove the p recisi on of syste m when it was steady .The si m ulati on of the ne w contr ol algorith m was studied under the conditi on of modelmatching and un matched model .The si m ulati on shows that the ne w contr ol algo 2rith m has a better characteristic of stability and r obustness .The p ractical results show it is an app r op riate and si m p le contr olmethod f or the syste m with pure ti m e delay .Key words:electrically heating furnace;temperature contr ol syste m;P I D ;fuzzy contr ol;S m ith 1　S m ith 预估P I D 控制算法S m ith 预估控制最早是由S m ith O J M 在1958年提出的。