鋁合金MIG焊智能控制及多傳感信息的處理研究.pdf

1、為了適應(yīng)交通運(yùn)輸工具輕量化發(fā)展的需要，鋁合金焊接結(jié)構(gòu)得到了日益廣泛的應(yīng)用。脈沖MIG焊是鋁合金焊接的主要方法之一，因此對(duì)鋁合金機(jī)器人MIG焊過程檢測(cè)與控制系統(tǒng)的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于鋁合金脈沖MIG焊過程是一個(gè)典型的非線性、強(qiáng)耦合和時(shí)變的多變量復(fù)雜系統(tǒng)，存在強(qiáng)烈的弧光和多種熔滴過渡形式，伴隨著煙塵和電磁干擾等不利因素，因此基于傳統(tǒng)控制理論很難獲得良好的控制效果，采用智能控制方法是解決這一難題的重要手段。 利用鋁合金脈沖MI

2、G焊熔池寬度動(dòng)態(tài)辨識(shí)模型，分別設(shè)計(jì)了PID熔寬控制系統(tǒng)和模糊熔寬控制系統(tǒng)，并進(jìn)行了仿真研究，在對(duì)比兩種控制器控制效果的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了模糊熔寬控制器，同時(shí)結(jié)合專家系統(tǒng)初步解決了鋁合金MIG焊控制過程中多參數(shù)耦合的問題。通過試驗(yàn)對(duì)比了恒規(guī)范焊接條件下和模糊專家系統(tǒng)閉環(huán)控制條件下的平板堆焊效果，結(jié)果表明，模糊專家系統(tǒng)控制效果較好。 試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，采用模糊專家控制系統(tǒng)對(duì)焊接過程進(jìn)行閉環(huán)控制時(shí)，焊絲干伸長(zhǎng)及電弧弧長(zhǎng)對(duì)焊接過程穩(wěn)定性和焊縫成型有

3、重要影響。為了對(duì)焊接干伸長(zhǎng)和電弧弧長(zhǎng)進(jìn)行控制，研究了焊絲干伸長(zhǎng)視覺傳感和圖像處理算法，并以階躍函數(shù)作為輸入，采用曲線擬合法建立了鋁合金脈沖MIG焊干伸長(zhǎng)隨送絲速度變化的動(dòng)態(tài)過程階躍響應(yīng)辨識(shí)模型，該模型的仿真結(jié)果與實(shí)際試驗(yàn)過程基本吻合；分析了VARIOMIG-400電焊機(jī)數(shù)字控制接口，為下一步實(shí)現(xiàn)對(duì)焊絲干伸長(zhǎng)控制及對(duì)鋁合金脈沖MIG焊多變量解耦控制奠定了基礎(chǔ)。 傳統(tǒng)的焊接過程控制往往采用單一的傳感方法，因而不能全面地反映焊接過程特