[发明专利]一种氩弧焊机的供电系统

权利要求书

1.一种氩弧焊机的供电系统，包括用于对氩弧焊机进行供电的锂电池以对所述锂电池进行管理的管理系统，其特征在于：

所述管理系统包括充放电控制系统以及输出控制系统，所述充放电控制系统包括电池采样电路和PID控制器，所述电池采样电路采集所述锂电池的电压和电流，所述采样电路的输出端与所述PID控制器的输入端电连接，所述PID控制器通过锂电池的实际充电功率、实际放电功率与锂电池的最大充电功率、锂电池的最大放电功率比较后对锂电池进行对应保护措施；

所述输出控制系统包括电压滤波电路和斩波电路，所述锂电池与所述电压滤波电路电连接，用于将锂电池的输出电压整定到焊机焊接所需的焊接电压，所述斩波电路中电感一端与锂电池的正极连接，所述电感另一端分别与快速恢复二极管D1的阳极、与IGBT管Q1集电极C极电连接，所述IGBT管Q1发射极E极与所述锂电池组的负极电连接，基极B极通过驱动电路与所述PID控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的一种氩弧焊机的供电系统，其特征在于：

所述PID控制器将所述锂电池的理论最大充电功率和与锂电池的参考最大充电功率做比较，取两者之间最小的充电功率为锂电池的最大充电功率；通过所述电池采样电路采集锂电池的电压和电流，并根据所述电压和电流通过所述PID控制器的调节算法得到所述锂电池的理论最大充电功率；所述锂电池的最大充电电压和最大充电电流通过所述PID控制器的调节算法得到所述锂电池的理论最大充电功率。

3.根据权利要求1所述的一种氩弧焊机的供电系统，其特征在于：

所述PID控制器将所述锂电池的理论最大放电功率、锂电池的参考最大放电功率、调节最大放电功率作比较，取三者最小的功率为锂电池的最大放电功率；通过所述电池采样电路采集锂电池的电压和电流，并根据所述电压和电流通过所述PID控制器的调节算法得到所述锂电池的理论最大放电功率，所述锂电池的最大放电电路和最小放电电压通过所述PID控制器的调节算法得到所述锂电池的参考最大放电功率；通过所述电池采样电路持续采集的电压和电流获得持续放电功率和瞬间放电功率，再根据所述持续放电功率和所述瞬间放电功率通过所述PID控制器的调节算法调节，得到调节最大放电功率。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种氩弧焊机的供电系统，其特征在于：

所述PID控制器使用前通过猫群算法进行参数整定。

5.根据权利要求4所述的一种氩弧焊机的供电系统，其特征在于：

所述参数整定包括以下步骤：

S1：根据待优化的目标函数建立三阶时滞模型；

S2：猫群初始化设定：种群大小，种群维度，记忆池(Seeking Memory Pool，SMP)，基因变化范围，最大进化次数，随机初始化猫的群体位置，控制器参数的初值和范围；

S3：将猫群个体在不同维度空间下的位置分量依次赋值给PID控制器参数K_p、K_i、K_d，运行仿真模型，根据性能指标函数计算初始化群体的适应值，并记录适应值最小的猫的位置以及猫的适应值；

S4：根据混合率(Mixture Ratio,MR)将猫群随机分组，MR表示跟踪组猫的数量在整个猫群中所占的比例，MR的大小决定了整个算法的全局搜索能力和局部搜索能力，一般取值较小，以保证算法在迭代后期的局部搜索能力；

S5：猫处于搜寻组时，依据记忆池(SMP)大小复制自身位置，执行基因变异算子，更新SMP，计算SMP中变异个体的适应度值，用适应度值最小的变异个体来代替当前猫的位置，完成最优值的更新，跟踪组的猫则是根据猫群速度和位置迭代公式来更新自身的位置信息；

S6：记录并保留种群中适应度值最小的猫；

S7：判断是否满足终止条件，若满足则输出最优解，结束程序；否则，重复S4至S6进行寻优迭代处理。

6.根据权利要求1所述的一种氩弧焊机的供电系统，其特征在于：

所述电池采样电路包括第一电阻R1、第二电阻R2，所述第一电阻R1第一端与锂电池正极连接，所述第一电阻R1第二端与所述第二电阻R2第一端连接，所述第二电阻R2第二端作为电池采样电路输出端与所述PID控制器电连接。