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人工智能和数字化信息处理技术的发展,推动弧焊技术向着焊接工艺高效化,焊接电源控制数字化、焊接质量智能化方向发展。由于模拟弧焊电源控制电路复杂,可靠性低,可移植性差,对电子元器件的精度和稳定性过于依赖,造成成本高、控制困难,不容易实现弧焊电源的精确控制,柔性化更无从谈起。为此,本文研究弧焊逆变电源的数字化控制系统,通过数字控制的方式,达到满足脉冲MIG/MAG焊逆变电源控制应用需要。为进一步提高逆变焊机的性能,本文引入了基于DSP和CPLD的全数字化控制技术,对数字化控制的脉冲MIG/MAG焊控制逆变电源进行了初步研究。本文结合当前DSP技术和嵌入式系统发展的最新成果,选用TMS320F2812、EPM7064和AT89S8252单片机设计了脉冲MIG/MAG焊逆变电源的全数字控制系统,建立了脉冲MIG/MAG焊全数字控制系统的研究平台。其中,DSP TMS320F2812负责电源的整体管理与控制;CPLD EPM7064负责数字化PWM、数字化保护电路和数字化滤波电路;单片机负责人机接口交互系统的控制,单片机和DSP之间采用RS232通讯协议进行数据的交互。本文在完成所设计的脉冲MIG/MAG焊全数字控制系统经调试后,实现了如下功能:首先,在CPLD上编写软件以硬件电路的方式实现了数字PWM,数字保护电路和数字滤波,并在负载实验中得到验证;其次,编写软件实现了电源的恒流闭环控制,通过变阻箱负载实验研究了该电源的电流、电压的动态响应性能;最后,编写新型压频转换控制软件实现了弧压闭环控制的功能,并在变阻箱负载下进行算法验证试验。实验结果表明,本文所研制的脉冲MIG/MAG焊逆变电源能实现精确的电流波形控制和弧压闭环控制,达到了最初设定的研究目标。此外,针对本焊机的研究提出了进一步的完善意见,为今后开展全数字化控制逆变焊机的研究奠定了良好的基础。