[发明专利]智能逆变焊机双恒流及其自寻优控制方法

摘要

一种智能逆变焊机双恒流及其自寻优控制方法，主要包括智能控制焊接规范和自寻优模糊控制电流波形，它能根据焊接电流的设定值和电弧状态自动确定不同阶段的电源外特性，根据电弧状态采用双恒流或多恒流自动快速响应电弧变化和焊接电流的设定，实现自寻优智能控制。本发明显著改善了弧焊的电源动态性能，改善了焊缝成型，减少了焊接飞溅，本方法可制成一控制盒附加于电焊机，使用维护修理方便。

主权项

1、一种智能逆变焊机双恒流及其自寻优控制方法，主要包括智能控制焊接规范和自寻优模糊控制电流波形，它能根据焊接电流的设定值和电弧状态，自动确定不同阶段的电源外特性，根据电弧状态检测焊接电流，弧压，短路过渡频率，以及短路，燃弧能量等参数，采用双恒流或多恒流自动快速切换焊接电流以响应电弧变化和焊接电流的设定，实现自寻优智能控制，其特征在于：(1)由焊工给定焊接电流的初始值，由单片机自动给定波形参数和送丝速度的初始值；(2)电流波形按照短路初期，短路末期与燃弧初期，燃弧峰值电流，基值电流进行控制切换，通过基值电流控制焊丝熔化率和焊缝成型，通过峰值电流控制熔化率，通过智能自寻优来实现峰值，峰值时间，基值，以及电流峰值和基值的比值以最佳匹配，使焊接电流与熔化率达到最佳匹配，以短路初期，短路末期和燃弧初期的恒流来抑制飞溅；(3)焊接电流自寻优模糊控制的目标函数为特征参数的综合值G(I)，在焊接电流I值临域进行微调，即$F\left(I\right)=\max G\left(I\right)$ $=(\frac{{\mathrm{\Delta f}}_d}{Q_{\mathrm{fd}}}-K_{\sigma }\frac{\mathrm{\Delta \sigma }}{Q_{\sigma }}+K_{\mathrm{tas}}\frac{{\mathrm{\Delta t}}_{\mathrm{as}}}{Q_{\mathrm{tas}}})\times 100\%$ 式中：fd-短路频率，σ-短路周期的分散性指标，Tas-燃弧时间与短路比值Qfd，Qσ，Qtas-各特征参数的期望值Kσ，Kas-特征参数σ，Tas相对fd的权重系数(4)恒流电路由硬件PI反馈电路实现，电流给定由单片机实现，由软件实现不同恒流值的给定，硬件恒流模块则完成电流的PI调节。