埋弧自動焊弧長模糊控制器

采樣電路采用MAX118。MAX118是MAXIM公司的8位8通道的跟蹤保持A／D轉換器，具有轉換速度高、功耗低、轉換誤差小的優點。MAX118可直接與單片機數據總線和I／O接口連接，不需另加接口電路，主要用于焊接過程電弧電壓、送絲電動機采樣，D／A轉換電路采用兩片AD7528。AD7528是德州儀器公司的雙路、8位數模轉換器，具有轉換速度快、線性度誤差小、功耗低的特點。兩片AD7528主要用于小車速度給定，送絲電機電驅電壓，電弧電壓給定，如表1所示。

3 系統軟件設計
系統控制軟件是實時控制的核心，系統控制軟件設計采用模塊化程序設計技術。控制軟件主要由焊前準備、引弧控制、焊接階段控制、收弧控制等4部分組成。
圖4示出該控制系統模糊控制原理。其中模糊控制器引入了帶自調整函數的模糊控制規則，即引入一個可調整因子a，代入FUZZY控制算法U=(E+Ec)／2可得：
U=[aE+(1-0)Ec] (1)
式中：a∈(0，1)。通過調整a，改變誤差E和誤差變化率Ec對控制量的加權程度，從而調整控制規則。進而改善系統控制效果。

通常控制系統的目標是輸出與給定相等，因此提出模糊控制目標使誤差E靠近于0，取其隸屬函數為Cμ=exp(-ke2)。其修正系數為：

偏差大時，a較大，系統能盡快消除E；偏差小時，a較小，系統能盡快趨于穩態。根據模糊目標的隸屬函數調節a，從而達到調整控制規則的目的。可拋開控制表，直接根據偏差E和偏差變化率Ec的論域值E和Ec，通過公式求得控制量U和論域U'，從而實現對系統控制規則的在線調整。
在以單片機為控制器實現模糊控制時，將變量離散化，歸一化量程：
焊接電弧電壓：51.2 V……FFH，即0.2 V……01H；送絲電機控制電壓：3.8 V……FFH，即0.023 V……01H。