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5.3.3 模糊规则建立 28
5.3.4 模糊推理 29
5.3.5 模糊控制器查询表建立 32
5.4 本章小节 32
6 逆变弧焊电源的仿真与实验 33
6.1 引言 33
6.2 仿真模型设计及结果 33
6.2.1 主电路模型设计及仿真 33
6.2.2 模糊PID与传统PID控制系统模型构建及仿真 34
6.3 本章小节 37
7 全文总结 38
致 谢 39
参考文献 40
附录 42
1 绪 论
1.1 课题的背景和提出
逆变电源是将直流转换为交流的输出电压、频率稳定、开关型功率变换器。不但具备优秀的电气特征，并且具备高效节能、体型灵活、适应性强等优势。将单片机、模糊PID以及移相全桥型零电压开关PWM技术相结合来发展逆变弧焊电源，使得逆变弧焊电源能够有效、稳定地输出设定的电压和电流。
1.2 弧焊电源的发展状况和研究现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.2.3 焊接领域的模糊控制应用
1.3 软开关
1.3.1 软开关技术的提出
通过恒频脉宽调制(PWM)，通断过程中电压、电流均不为零，出现了重叠后果，有显著的开关损耗，而且电压、电流改变非常迅速，其波形发生了显著的过冲，从而出现了开关噪声，其工作在硬开关环境里。接通电路时电压不是立刻降低到零，有一个降低过程;电流升高具备同样的性质。由于电流、电压有重叠区域，出现了功率损失，称之为开关损耗[5]。由于开关损耗，实际过程中开关过程对电路的工作能够造成严重的影响。因此当硬开关电路的工作频率不高、开关损耗占总损耗的比例较小，但由于开关频率升高，开关损耗现象就越来越显著，必须采用软开关技术来降低开关损耗。
1.3.2 软开关技术的发展
从二十世纪末开始，国内电气科研专家发现了许多软开关拓扑结构，同时获得成功应用。当前，软开关发展主要应用在小功率逆变电源，关于中大功率以及弧焊电源，因为工作条件、带负载能力有特殊型，以及稳定性不足等因素，其还没有达到普及。由于科技的发展和进步，逆变弧焊电源的软开关技术使用具有很大的发展前景[4]。
恒定频率软开关技术在二十世纪末期，随着脉宽调制、谐振技术的发展，逆变弧焊电源得到了长足的发展。能够预言:软开关逐步应用到逆变焊机将变为今后的潮流。
1.4 本文的研究内容、目的和意义
1.4.1 本文研究的内容
本文探究的是基于模糊PID控制的逆变弧焊电源，主电路选用拓扑结构、控制较复杂的全桥逆变电路，由于外加相同电流以及电压时，电路输出功率最高，变压器的利用率高，结构优化，方便电源设备的使用。电力电子方面选择广泛使用的IGBT；将移相全桥型零点压开关PWM电路应用在软件系统的模糊控制上。
1.4.2 研究的目的和意义
本文探究目标是将模糊控制和软开关运用到所研究的电源当中，将其在现实当中获得运用。工业现代化需要电源体积小、质量轻、成本低。所以，研发以上特征的成本低、适用的电源具备非常大的意义。因此，只有齐心协力才能研发出高品质的弧焊电源。本文的探究具备了探究和摸索功能，为其今后的研究奠定基础。
1.5 本章小节
由于国外弧焊电源技术的飞快发展，国内相关领域的机构需要深入对焊接原理、工艺控制方法以及弧焊仪器的适用可靠性进行系统的探究，采用智能控制与PID相结合，用模糊智能改善逆变弧焊电源，将我国逆变弧焊制造在较短期间内赶超其他国家的技术。逆变电路是将直流转换为交流的输出电压、频率稳定，开关型功率变换电路。不但适用工艺要求、符合设计输入输出特性还具备优秀的电气特性，并且具备高效节能、体型小巧、一机多用等特点。