CO₂气体保护焊是用CO₂作为保护气体的熔化极电弧焊方法，具有高效率，低成本和抗锈低氢等特点，是我国重点推广的气体保护焊接工艺。CO₂焊受到焊接电源和控制技术等因素的限制，焊接过程中存在金属飞溅量较大、焊缝成形差和弧长波动等问题。解决这些问题的关键在于对焊接电流和弧压的控制，而CO₂焊接负载具有非线性、耦合、时变的特性，很难建立负载的精确数学模型。因此，本课题利用模糊神经网络鲁棒性好、适应性强的特点，把智能控制技术应用到CO₂焊接逆变电源的控制系统中，以DSP作为控制系统的核心，根据CO₂焊短路过渡过程各阶段的特点，从负载模型的建立、控制系统的组成、控制算法和控制策略等几方面对CO₂焊接逆变电源控制系统进行了研究。详细分析焊丝、熔滴、液桥在燃弧段、短路段的变化情况，进行动态建模，建立短路过渡周期内负载的数学模型。同时对脉宽调制的焊接电源系统主电路进行简化处理，建立负载-电源系统的Matlab/Simulink仿真模型。设计能自动调节参数的神经元PI控制器，同时引入模糊控制算法来自调节神经元PI控制器中的比例系数K，构成混合型的模糊神经元PI控制器。采用STT（surface tensiontransition）电流波形控制和弧压控制不断切换的控制策略，即在短路阶段和燃弧阶段的前期采用STT电流波形控制，以改善焊缝成形，实现表面张力无飞溅过渡；燃弧阶段的末期采用弧压控制，使电弧有较好的的自调节特性。建立弧长没有受到外界干扰情况下的CO₂焊接逆变电源系统的仿真平台。选择合理的弧压控制给定量，回路采用大小电感不断切换的策略时，仿真结果表明：弧压控制阶段，电流波形和理想的电流波形能较好的吻合，模糊神经元PI控制算法比数字PI控制算法有更好的适应性。为保证电弧的稳定性和实现表面张力无飞溅过渡，在电流、弧压和大、小电感不断切换控制系统的基础上，回路采用不断切换大电阻的策略，仿真结果表明：能改善焊缝成形、实现表面张力无飞溅过渡；通过加入正扰动或负扰动讨论了燃弧阶段弧长的自调节特性。基于上述讨论的CO₂焊接逆变电源控制系统结构，设计以DSP为控制系统核心的CO₂焊接电源电路结构图。基于弧压仿真波形，设计了短路-燃弧、液桥缩颈的检测电路和电感切换电路。CO₂焊接逆变电源控制系统软件的模块化设计。主要包括：整体控制程序模块、短路阶段子程序模块、燃弧阶段子程序模块、模糊神经元PI控制程序模块、数字PWM程序模块。本课题把智能控制技术应用到CO₂焊接逆变电源的控制系统中，根据CO₂焊短路过渡过程各阶段的特点，研究和设计了CO₂焊接逆变电源智能控制系统，仿真结果表明，控制输出的焊接电流和焊接电压能改善焊缝成形、实现表面张力无飞溅过渡和电弧有较好自调节特性的目的，有继续研究的价值。