聶大濤，何建萍，王付鑫，任磊磊

(上海工程技術(shù)大學(xué)材料工程學(xué)院，上海 201620)

0 前言

所謂數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型。采用模數(shù)轉(zhuǎn)換器把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗卸M(jìn)制代碼，引入計(jì)算機(jī)內(nèi)部，進(jìn)行統(tǒng)一處理。數(shù)字化焊機(jī)是指在模擬技術(shù)控制的焊機(jī)基礎(chǔ)上，采用集成電路和數(shù)字控制技術(shù)，用0、1二進(jìn)制編碼的數(shù)字信號(hào)代替模擬信號(hào)，從而獲得性能穩(wěn)定、可控性好、精度高的新型焊機(jī)。

電弧焊接是利用電弧作為熱源的熔焊方法。焊接電弧是一種發(fā)生在電極與焊件之間的氣體放電現(xiàn)象，自“自由電弧”出現(xiàn)以來(lái)，以電弧作為熱源在焊接生產(chǎn)應(yīng)用中已有很長(zhǎng)的歷史，對(duì)其工藝性能進(jìn)行改善一直是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)［1］。電弧是一種常見(jiàn)的熱等離子［2］，由焊接電源供給，在電極與工件之間產(chǎn)生的電弧可有效地把電能轉(zhuǎn)換成焊接過(guò)程所需要的熱能。

焊接電源作為焊機(jī)的重要組成部分，為焊接電弧提供電能。性能良好、工作穩(wěn)定的弧焊電源是實(shí)現(xiàn)先進(jìn)電弧焊工藝的關(guān)鍵。隨著電力電子技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字化弧焊電源開(kāi)始問(wèn)世。由于其性能穩(wěn)定、可控性好、精度高等顯著特點(diǎn)，成為今后國(guó)內(nèi)外焊接工作者的主要研究方向之一。

1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)90年代初期數(shù)字化弧焊電源在歐洲問(wèn)世，此后數(shù)字化弧焊電源的發(fā)展日新月異。奧地利Fronius 公司［3］推出的 TPS2700/TPS4000/TPS5000全數(shù)字化弧焊電源，可以監(jiān)控焊接過(guò)程、程序化引弧和收弧及智能化調(diào)節(jié)參數(shù)。一臺(tái)焊機(jī)可實(shí)現(xiàn)MIG/MAG、TIG和焊條電弧焊等多種焊接方法，可存儲(chǔ)約80個(gè)焊接程序，實(shí)時(shí)顯示焊接參數(shù)，同時(shí)，此類(lèi)弧焊電源還能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工藝管理和控制軟件升級(jí)。美國(guó)Lincoln電氣公司推出了Nextweld弧焊電源，它是波形控制技術(shù)、數(shù)字化通信技術(shù)和電源電子技術(shù)的無(wú)縫集成。Miller公司生產(chǎn)的SyncrWave250、351、500P交直流方波電源，用于交流TIG焊，當(dāng)電流過(guò)零點(diǎn)時(shí)，電壓上升極快，在極短時(shí)間內(nèi)電弧復(fù)燃，大大提高了電弧的穩(wěn)定性。澳大利亞的 WOLLONG大學(xué)利用美國(guó) TI公司的TMS320C32數(shù)字信號(hào)處理器的高速采樣率控制GMAW 焊接過(guò)程［4］。此外，大阪電器、Kemppi、Lincoln等公司將微機(jī)應(yīng)用于逆變弧焊電源，精確控制輸出脈沖，實(shí)現(xiàn)同步脈沖的最優(yōu)MAG焊過(guò)程，開(kāi)發(fā)出電弧穩(wěn)定、無(wú)飛濺的熔化極氣體保護(hù)焊機(jī)。

國(guó)內(nèi)數(shù)字化弧焊電源的研究起步比較晚。上海交通大學(xué)的李芳［5］針對(duì)當(dāng)前GMAW-P數(shù)字焊接電源存在的問(wèn)題，應(yīng)用模塊化理論，從數(shù)字控制角度對(duì)GMAW-P焊接電源系統(tǒng)進(jìn)行了模塊劃分。采用雙CPU控制理論，分別使用DSP和MCU獨(dú)立控制信息交互模塊與過(guò)程控制模塊，并通過(guò)RS-485總線來(lái)實(shí)現(xiàn)DSP和MCU之間的數(shù)據(jù)通訊。北京工業(yè)大學(xué)李強(qiáng)［6］設(shè)計(jì)了一套直流脈沖TIG焊接系統(tǒng)，其脈沖電源主回路采用全橋二次逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):一次逆變采用雙PI調(diào)節(jié)方式，實(shí)現(xiàn)精確快速的功率輸出控制;二次逆變控制采用ARM+CPLD結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)脈沖的頻率、占空比等功能控制。哈爾濱工程大學(xué)段美珠［7］結(jié)合DSP和嵌入式系統(tǒng)的最新發(fā)展，采用DSP、CPLD和單片機(jī)設(shè)計(jì)了CO2焊逆變電源的全數(shù)字控制系統(tǒng)，建立了CO2氣體保護(hù)焊的全數(shù)字控制系統(tǒng)的研究平臺(tái)。蘭州理工大學(xué)陳濤［8］采用逆變技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，研究開(kāi)發(fā)一套數(shù)字控制低能量輸入GMAW焊接電源。

2 模擬弧焊電源的結(jié)構(gòu)及分析

傳統(tǒng)的弧焊電源都采用模擬控制方式，逆變式弧焊電源工作原理框圖如圖1所示。

模擬控制型弧焊電源都是由主電路(電子功率器件)和控制電路(電子控制系統(tǒng))兩大部分組成的。主電路主要功能是變壓變流，提供電弧負(fù)載所需要的電壓和電流;控制電路主要是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)弧焊電源各種特性的控制［9］。

圖1 逆變式弧焊電源工作原理框圖Fig.1 Principle block － diagram of inverter arc welding power source

隨著焊機(jī)功能的增加和焊接工藝復(fù)雜性的增強(qiáng)，傳統(tǒng)的模擬式弧焊電源已不能滿足現(xiàn)代焊機(jī)的發(fā)展需求，各種數(shù)字化控制器件的應(yīng)用促進(jìn)了數(shù)字化弧焊電源的發(fā)展。與數(shù)字化弧焊電源相比，模擬控制系統(tǒng)的弧焊電源存在以下缺點(diǎn):(1)各種分立元器件較多，線路復(fù)雜，靈活性差，很難適應(yīng)復(fù)雜的焊接工藝要求;(2)模擬器件的穩(wěn)定性差，容易受溫度、濕度、電場(chǎng)、磁場(chǎng)等外界環(huán)境的影響，降低控制準(zhǔn)確性，同時(shí)還存在器件老化問(wèn)題。

因此，開(kāi)發(fā)動(dòng)特性好、焊接工藝優(yōu)良、效率高、控制性能良好的數(shù)字化弧焊電源成為我國(guó)數(shù)字化等離子弧焊機(jī)發(fā)展的主要方向。

3 數(shù)字化弧焊電源

數(shù)字化弧焊電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示［10］。數(shù)字化弧焊電源就是用數(shù)字控制技術(shù)代替模擬控制技術(shù)，即用數(shù)字電路和軟件控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的模擬電路控制。它由主電路、控制電路和保護(hù)電路組成，其核心是數(shù)字控制系統(tǒng)。

圖2 數(shù)字化弧焊電源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)Fig.2 Assumption diagram of digital arc welding power source system

3.1 主電路的數(shù)字化分析

逆變電源主電路示意如圖3所示［11］。

圖3 主電路示意Fig.3 Main circuit diagram

逆變電源因其體積小、質(zhì)量輕、轉(zhuǎn)換效率高、節(jié)材節(jié)能等特點(diǎn)，得到了廣泛的應(yīng)用。其主要電路形式有單端、半橋、全橋電路，分別適合于小、中和大功率輸出。其中全橋式主電路有特有的優(yōu)點(diǎn)，其電路簡(jiǎn)潔，變壓器工作在磁滯曲線的兩側(cè)，體積小［12］。

主電路的數(shù)字化關(guān)鍵在于變壓器的設(shè)計(jì)必須要滿足電流、電壓的匹配要求。數(shù)字化弧焊電源主要采用開(kāi)關(guān)式電源，其功率開(kāi)關(guān)器件IGBT工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，通過(guò)調(diào)節(jié)占空比來(lái)控制輸出功率［11］。焊接電源主電路的數(shù)字化提高了焊接電源的性能:(1)焊接電源的功率損耗減少，使得焊接電源的效率達(dá)到90%以上;(2)隨著工作頻率的提高，回路輸出電流的紋波更小，響應(yīng)速度更快，因此焊機(jī)能夠獲得更好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性;(3)采用快速開(kāi)關(guān)功率器件，獲得優(yōu)良的焊接工藝性能，實(shí)現(xiàn)少、無(wú)飛濺和成形良好的焊接工藝要求。

3.2 數(shù)字化控制器件

目前常見(jiàn)的數(shù)字化控制器件有ARM、單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)和CPLD/FPGA等。

3.2.1 ARM 處理器

ARM處理器是一個(gè)32位元精簡(jiǎn)指令集(RISC)處理器架構(gòu)，廣泛地應(yīng)用于許多嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)有:①體積小、低功耗、低成本、高性能;②大量使用寄存器，指令執(zhí)行速度更快;③尋址方式靈活簡(jiǎn)單，執(zhí)行效率高;④指令長(zhǎng)度固定。

在基于ARM微處理器的數(shù)字化逆變電源設(shè)計(jì)中，數(shù)字化微處理器ARM作為控制系統(tǒng)的核心，具有32位微處理器和高速運(yùn)算能力，可采用C語(yǔ)言編程。此外，ARM片上系統(tǒng)內(nèi)嵌PWM調(diào)制器，可通過(guò)軟件程序?qū)崿F(xiàn)PWM的輸出，實(shí)現(xiàn)六路單邊沿控制或三路雙邊沿控制，脈沖周期和寬度是任意的定時(shí)器計(jì)數(shù)值，能實(shí)現(xiàn)死區(qū)時(shí)間控制［13］。在此基礎(chǔ)上，采用嵌入式操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)模式，可以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性［14］。

3.2.2 MCU 處理器

單片機(jī)是將微處理器、存儲(chǔ)器以及I/O接口電路集成在一塊芯片上構(gòu)成的，不僅具有一般計(jì)算機(jī)的功能，還在芯片上集成有定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，從而提高了實(shí)時(shí)控制能力。由于單片機(jī)的I/O接口多，位操作指令豐富，邏輯操作功能強(qiáng)，抗干擾性及適應(yīng)能力強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各種家用電器、工業(yè)控制和智能終端。

3.2.3 DSP 處理器

數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)是繼單片機(jī)之后發(fā)展起來(lái)的新型數(shù)字化控制器件，它可以高速實(shí)現(xiàn)過(guò)去由軟件實(shí)現(xiàn)的大部分算法。DSP與其他數(shù)字控制器件相比的優(yōu)點(diǎn)是:數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)、運(yùn)算速度快、采樣周期短、能實(shí)時(shí)完成復(fù)雜計(jì)算。因此，以DSP為控制核心的數(shù)字化弧焊電源已成為主要發(fā)展方向。

3.2.4 CPLD/FPGA 處理器

復(fù)雜可編程邏輯器件(CPLD)是一種用戶根據(jù)各自需要而自行構(gòu)造邏輯功能的數(shù)字集成電路。借助集成開(kāi)發(fā)軟件平臺(tái)，用原理圖、硬件描述語(yǔ)言等方法，生成相應(yīng)的目標(biāo)文件，再將代碼傳送到目標(biāo)芯片中，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的數(shù)字系統(tǒng)。FPGA是在CPLD等可編程器件的基礎(chǔ)上發(fā)展的產(chǎn)物，克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。

3.3 數(shù)字化多機(jī)處理器系統(tǒng)

隨著焊接過(guò)程和焊接工藝的復(fù)雜性增強(qiáng)，對(duì)焊接電源性能的要求也越來(lái)越高，采用單一處理器控制的弧焊電源已不能滿足復(fù)雜焊接工藝的需求，而且采用單一的處理器，信號(hào)高度集中，資源獨(dú)占，程序設(shè)計(jì)復(fù)雜，可靠性降低，因此多機(jī)控制系統(tǒng)成為了目前主要研究方向。多機(jī)控制系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化了硬件電路，系統(tǒng)的可靠性、靈活性以及控制精度都得到很大提高，系統(tǒng)升級(jí)也更為便捷。

3.3.1 MCU+DSP 系統(tǒng)

MCU處理慢速事件，負(fù)責(zé)進(jìn)行與外部各模塊的數(shù)據(jù)交換，并將各類(lèi)數(shù)據(jù)傳遞到DSP，同時(shí)處理硬件電路各類(lèi)保護(hù)和邏輯信號(hào)并做出相應(yīng)動(dòng)作。DSP處理高速事件，負(fù)責(zé)控制弧長(zhǎng)穩(wěn)定和不同材料的波形、焊接各個(gè)過(guò)程的實(shí)時(shí)控制、焊機(jī)外特性的實(shí)現(xiàn)等功能。MCU和DSP之間采用RS485通訊方式，提高了傳輸速率。

3.3.2 MCU+FPGA 系統(tǒng)

FPGA是一種半定制電路，既有軟件編程的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)電路靈活多變，又具有豐富的觸發(fā)器和引腳等內(nèi)部資源，運(yùn)算速度快，可以滿足實(shí)時(shí)控制要求。因此，采用FPGA作為主控芯片，實(shí)現(xiàn)焊接工藝時(shí)序和焊接電弧的精細(xì)控制。由高性能的MCU完成人機(jī)交互功能、與外界的通訊等，最終共同構(gòu)成全數(shù)字脈沖弧焊電源［15］。

3.3.3 ARM+DSP+FPGA 系統(tǒng)

控制系統(tǒng)的主電路以IGBT構(gòu)成的逆變器為核心，控制系統(tǒng)以植入了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的ARM作為控制核心，負(fù)責(zé)焊接程序控制和人機(jī)接口，以DSP為運(yùn)算核心，負(fù)責(zé)焊接參數(shù)反饋運(yùn)算。結(jié)合FPGA在線可編程的邏輯功能對(duì)焊機(jī)從硬件和軟件進(jìn)行全方位的升級(jí)［16］。

3.3.4 MCU+DSP+CPLD 系統(tǒng)

結(jié)合DSP技術(shù)和嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的最新成果，選用DSP和MCU設(shè)計(jì)脈沖MIG/MAG焊逆變電源的全數(shù)字控制系統(tǒng)。其中，DSP負(fù)責(zé)電源的整體管理與控制，CPLD負(fù)責(zé)數(shù)字化PWM、數(shù)字化保護(hù)電路和數(shù)字化濾波電路，單片機(jī)負(fù)責(zé)人機(jī)接口交互系統(tǒng)的控制，單片機(jī)和DSP之間采用RS232通訊協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)的交互［17］。

3.4 數(shù)字化控制規(guī)律

自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，在確定性控制規(guī)律的基礎(chǔ)上，數(shù)字化控制和智能化控制的研究成為熱點(diǎn)。所謂智能化控制，就是將以模糊邏輯、神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)和專(zhuān)家系統(tǒng)為標(biāo)志的人工智能技術(shù)引入弧焊電源的控制系統(tǒng)，對(duì)復(fù)雜焊接對(duì)象的不確定信息進(jìn)行有效控制。目前對(duì)智能化控制系統(tǒng)的研究已有一定進(jìn)展，其中模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制成為主要研究方向。

3.4.1 模糊控制

模糊控制是在控制方法上應(yīng)用模糊集合論、模糊語(yǔ)言變量和模糊邏輯推理的知識(shí)來(lái)模擬人的模糊思維方法，用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)與操作者相同的控制。它實(shí)質(zhì)上是一種非線性控制，屬于智能控制的范疇。

模糊控制的突出特征是一種基于規(guī)則的控制，以現(xiàn)場(chǎng)操作人員的控制經(jīng)驗(yàn)或相關(guān)專(zhuān)家知識(shí)為出發(fā)點(diǎn)，采用語(yǔ)言型控制規(guī)則，將這些規(guī)則編寫(xiě)成相應(yīng)的控制程序，構(gòu)成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，從而達(dá)到用計(jì)算機(jī)構(gòu)成模糊控制器，去對(duì)那些復(fù)雜、無(wú)法建立數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)進(jìn)行控制的目的［11］。

模糊控制適用于以下系統(tǒng):太復(fù)雜而無(wú)法精確建立數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)，具有操作非線性或者多參數(shù)的系統(tǒng)，輸入或者定義具有結(jié)構(gòu)不確定的系統(tǒng)。

3.4.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論與控制理論相結(jié)合的產(chǎn)物，是智能控制的一個(gè)新的分支，為解決復(fù)雜的非線性、不確定、不確知系統(tǒng)的控制問(wèn)題開(kāi)辟了新途徑，使控制系統(tǒng)穩(wěn)定性好、魯棒性強(qiáng)，具有滿意的動(dòng)靜態(tài)特性。

由于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)具有自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、并行處理及較強(qiáng)的容錯(cuò)能力，將人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)用于復(fù)雜過(guò)程的控制引起了人們的廣泛關(guān)注。因此，提出一種基于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制器，將它作為焊接電壓、電流的自適應(yīng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的核心。與傳統(tǒng)PID相比，自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制的系數(shù)由學(xué)習(xí)算法來(lái)調(diào)整，實(shí)時(shí)性強(qiáng)［18］。

經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制、處理組合優(yōu)化問(wèn)題、模式識(shí)別、圖像處理、機(jī)械人控制、信號(hào)處理、焊接領(lǐng)域，以及數(shù)據(jù)挖掘、電力系統(tǒng)、交通等領(lǐng)域。

3.4.3 專(zhuān)家系統(tǒng)

專(zhuān)家系統(tǒng)是早期人工智能的一個(gè)重要分支，它應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，從而模擬人類(lèi)專(zhuān)家處理復(fù)雜問(wèn)題。從某種意義上來(lái)說(shuō)，專(zhuān)家系統(tǒng)就是一個(gè)知識(shí)獲取和利用的系統(tǒng)。目前，它在焊機(jī)逆變電源的設(shè)計(jì)、建模、波形控制方面取得了一些成果。但專(zhuān)家系統(tǒng)的獲取比較慢，難以滿足快速時(shí)變系統(tǒng)的實(shí)時(shí)控制要求［19］。

經(jīng)過(guò)焊接工作者不懈努力，專(zhuān)家系統(tǒng)的研究和應(yīng)用幾乎涵蓋焊接生產(chǎn)的所有主要領(lǐng)域，如焊接工藝設(shè)計(jì)、裂紋分析、實(shí)時(shí)監(jiān)控等諸多方面。

3.4.4 確定性的控制規(guī)律

除了上述不確定性的控制規(guī)律外，還存在一些確定性的控制規(guī)律，如:比例(P)控制、積分(I)控制和微分(D)控制。更多的場(chǎng)合下，這幾種控制規(guī)律是組合使用的，如比例(P)控制、比例積分(PI)控制、比例積分微分(PID)控制等。

(1)比例(P)控制。

比例控制規(guī)律表達(dá)式為

比例控制是最基本、最重要和應(yīng)用最普遍的控制規(guī)律，它能夠迅速克服擾動(dòng)的影響，使系統(tǒng)很快穩(wěn)定下來(lái)。通常適用于擾動(dòng)幅度小、負(fù)荷變化不大、過(guò)程時(shí)滯較小(τ/T)或者控制要求不高的情況下。

(2)比例積分(PI)控制。

比例積分(PI)控制表達(dá)式為

比例積分控制器的工作點(diǎn)不斷變化，可以看成是粗調(diào)的比例作用與細(xì)調(diào)的積分作用的組合。由于比例積分控制器具有比例和積分控制的優(yōu)點(diǎn)，有比例度和積分時(shí)間兩個(gè)參數(shù)可調(diào)，因此適用范圍較廣，多數(shù)控制系統(tǒng)都可以采用。

(3)比例積分微分(PID)控制。

理想的PID控制器的運(yùn)算規(guī)律數(shù)學(xué)表達(dá)式為

實(shí)際的PID控制規(guī)律比較復(fù)雜，在幅度為A的階躍偏差作用下可以看作是比例、積分、微分三部分作用的疊加:

PID控制器有比例度δ、積分時(shí)間TI和微分時(shí)間TD三個(gè)參數(shù)可供調(diào)整，因此適用范圍廣，在溫度和成分分析系統(tǒng)的控制中得到更為廣泛的應(yīng)用。

4 數(shù)字化弧焊電源存在的問(wèn)題

雖然數(shù)字化弧焊電源與傳統(tǒng)的電源相比，在穩(wěn)定性、可靠性和可調(diào)性等方面都有很大的提高，但是仍然存在一些問(wèn)題:

(1)在通用性方面，由于電源的負(fù)載都不相同，造成逆變電源很難達(dá)到設(shè)計(jì)要求。此外，弧焊電源逆變器的應(yīng)用場(chǎng)合不同，負(fù)載特性和要求也不同，以至于沒(méi)有哪一種PWM方法能夠兼顧各方面。

(2)焊接過(guò)程的復(fù)雜性和開(kāi)放式的特點(diǎn)使得生產(chǎn)過(guò)程不穩(wěn)定，弧焊電源輸入電壓的波動(dòng)幅值和負(fù)載的性質(zhì)、大小變化范圍很大，增加了控制對(duì)象的復(fù)雜性和不確定性，因此，簡(jiǎn)單的控制方法很難滿足實(shí)際的生產(chǎn)需求。

(3)構(gòu)成弧焊電源的線路復(fù)雜，結(jié)構(gòu)不緊湊，造成了電源運(yùn)行的穩(wěn)定性差，難于適應(yīng)復(fù)雜的焊接工藝要求。

5 展望

研究數(shù)字化逆變弧焊電源，增強(qiáng)電源參數(shù)的穩(wěn)定性和調(diào)節(jié)靈活性，使得焊接過(guò)程穩(wěn)定，焊縫成型良好。在高質(zhì)量、高效率的焊接生產(chǎn)中，發(fā)揮著極其重要的作用。

隨著各種功率器件的發(fā)展和功能的完善，數(shù)字化逆變弧焊電源的主電路將進(jìn)一步簡(jiǎn)化，線路復(fù)雜性降低，可靠性和穩(wěn)定性提高。在滿足各種焊接工藝要求的同時(shí)，將大大降低設(shè)備的成本。另一方面，電源電路的簡(jiǎn)化對(duì)軟件系統(tǒng)的要求增加，軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性直接影響著焊接質(zhì)量的好壞。在計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字化集成技術(shù)不斷發(fā)展的推動(dòng)下，能夠處理多因素、非線性等復(fù)雜焊接過(guò)程的智能控制系統(tǒng)成為一個(gè)新的研究方向。

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