智能化理论在弧焊电源中的应用

2023-06-30 理论教育版权反馈

【摘要】：所谓智能控制就是采用智能化理论和技术进行弧焊电源输出电压、电流的控制。目前在现代弧焊电源中常用的智能控制技术有模糊控制技术、专家系统控制技术、神经网络控制技术等。组合智能控制技术将智能控制与传统PID控制等组合起来的控制，称为组合智能控制，如PID模糊控制、神经自适应控制等。

由于弧焊过程是一个复杂的过程，不确定因素比较多，传统的PID控制在弧焊电源控制中有一定的局限性，因此，智能控制技术在弧焊电源中的应用越来越多。

所谓智能控制就是采用智能化理论和技术进行弧焊电源输出电压、电流的控制。

智能控制的理论基础是人工智能、控制论、运筹学和信息论等学科的交叉。目前在现代弧焊电源中常用的智能控制技术有模糊控制技术、专家系统控制技术、神经网络控制技术等。

（1）模糊控制技术模糊控制技术是以模糊集合化、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的控制技术，是一种非线性控制；模糊控制技术具有较好的鲁棒性，优于PID控制的动态性能，在弧焊电源的弧长控制、波形控制中已经得到了应用。

（2）专家系统控制技术专家系统控制技术是以专家系统、工程控制论为基础的控制技术。专家控制系统一般由知识库、推理机、控制规则集合以及控制算法组成，可以根据工程实际问题，进行逻辑推理和分析，得出控制指令。该控制技术对于焊接过程的不确定性是非常有效的。目前在大多数数字化弧焊电源中，都具有一定的弧焊工艺数据库，可以根据需要进行调用。但是与专家系统控制技术的原理还有一定的距离。

（3）神经元网络控制技术神经元网络控制技术是以人工神经元网路知识为基础的控制技术，具有并行处理能力、非线性处理能力，更主要的是通过训练获得学习能力和自适应能力等，适用于焊接复杂过程的控制，目前在弧焊电源研究中已经得到应用。

（4）集成智能控制技术将几种不同的智能控制技术和方法集成起来构成的控制，称为集成智能控制或复合智能控制。集成智能控制可以集成各种智能控制的优点，例如，模糊神经元网络控制、自学习模糊神经控制等都属于集成智能控制技术。

（5）组合智能控制技术将智能控制与传统PID控制等组合起来的控制，称为组合智能控制，如PID模糊控制、神经自适应控制等。目前越来越多的弧焊电源开始应用各种控制理论与技术的组合，实现不同对象的控制，例如，熔化极气体保护焊中熔滴短路过渡中的短路阶段、燃弧阶段采用不同的控制策略对电流、电压进行控制。

智能化理论在弧焊电源中的应用

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