[发明专利]一种采样全数字化电流型PID控制方法及控制电路

权利要求书

1.一种采样全数字化电流型PID控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.获取固定给定信号；

b.获取电流采样反馈信号；

c. 将固定给定信号和电流采样反馈信号进行PID控制运算，得到占空比脉宽信号，并根据该占空比脉宽信号对焊接电流、电压、功率的数据进行变换处理，实现对焊机实际输出的控制。

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述获取电流采样反馈信号，具体为：使用TVS管对采样得到的电压进行吸收，使用电流互感器采样开关变压器的电流信号，通过全桥整流后经电阻取样后得到方波信号，作为反馈信号。

3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述PID控制运算是采集方波信号的平均值进行运算处理。

4.根据权利要求1至3中任何一项所述的控制方法，其特征在于，在得到占空比脉宽信号后，先对该占空比脉宽信号进行放大处理，再根据该放大后的占空比脉宽信号对焊接电流、电压、功率的数据进行变换处理。

5.根据权利要求1至3中任何一项所述的控制方法，其特征在于，所述根据占空比脉宽信号对焊接电流、电压、功率的数据进行变换处理，实现对焊机实际输出的控制，具体为：当电流突然增大时，反馈信号同时增大，若此时电压较低，焊机输出功率值还没达到设定的最大功率值，占空比脉宽信号对应的脉宽不会收窄，焊机输出功率最大；若此时电压升高，焊机输出功率值超过设定的最大功率值时，占空比脉宽信号对应的脉宽收窄，电流回到原来状态，此时焊机输出功率减少。

6.一种采样全数字化电流型PID控制电路，其特征在于，包括有一用于获取固定给定信号的编码器（1）和一用于获取电流采样反馈信号的电流采样单元（2），以及一用于将固定给定信号和电流采样反馈信号进行PID控制运算，得到占空比脉宽信号，并根据该占空比脉宽信号对焊接电流、电压、功率的数据进行变换处理，实现对焊机实际输出的控制的PID控制单元（3）。

7.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于：所述电流采样单元（2）包括有一用于对采样得到的尖峰电压进行吸收的TVS管（21），一用于对开关变压器原边电流信号进行采样的电流互感器（22），一用于对采样的电流信号进行全桥整流的全桥整流器（23），以及一用于对全桥整流后的电流信号进行取样并得到方波信号的取样电阻（24），且所述TVS管（21）、电流互感器（22）、全桥整流器（23）和取样电阻（24）依次导通连接。

8.根据权利要求6或7所述的控制电路，其特征在于：所述PID控制单元（3）为一单片机，包括有依次导通连接的PID控制算法器（31）、PWM控制寄存器（32）和PWM输出端口（33）。

9.根据权利要求6所述的控制电路，其特征在于：所述PID控制单元（3）为型号为STM32F100C8T6单片机。

10.根据权利要求8所述的控制电路，其特征在于：本控制电路还包括有放大电路（4），所述放大电路（4）的输入端和输出端分别与所述PWM输出端口（33）和电焊机的驱动变压器导通连接。