電弧傳感移動式焊接機器人的數(shù)學建模及仿真.pdf

1、通過數(shù)學模型對實際應用中的復雜系統(tǒng)進行仿真分析是目前復雜系統(tǒng)研究常用的一種基本方法。為了改善電弧傳感器移動式焊接機器人系統(tǒng)的動態(tài)品質、提高控制精度，出現(xiàn)了多種數(shù)學建模及仿真方法，為系統(tǒng)的設計、優(yōu)化和控制提供了有意義的指導，但由于系統(tǒng)結構復雜、影響因素多，導致建模難度較大，目前對其機理的研究多限于零散、定性分析的水平，且研究的方法及范圍過于簡單和局限。 要從根本上改善電弧傳感器移動式弧焊機器人研究與應用現(xiàn)狀，就必需克服傳統(tǒng)建模及仿

2、真方法的弊端，把電弧傳感器移動式弧焊機器人系統(tǒng)視為一個整體，建立整體模型，深入研究弧焊機器人系統(tǒng)中各部分的個體微觀行為對系統(tǒng)整體宏觀行為的影響機理。電弧傳感器移動式焊接機器人系統(tǒng)的整體建模涉及到很多問題，是一件十分因難的工作，本文采用的模塊化建模方法是解決這個問題的有效途徑之一。 本文在自行開發(fā)的電弧傳感器移動式弧焊機器人系統(tǒng)的基礎上，旨在提出一種對電弧傳感器移動式焊接機器人系統(tǒng)進行整體數(shù)學描述的方法，通過數(shù)值仿真研究各影響因素

3、對系統(tǒng)主要參數(shù)的影響，為開發(fā)高精度電弧傳感器移動式焊接機器人系統(tǒng)提供理論依據(jù)。 主要內容包括： ⑴建立電弧傳感器移動式焊接機器人系統(tǒng)各部分Matlab/Simulink仿真模型，并對各部分主要影響因素進行初步分析。 ⑵對幾種基本的信號處理方法建立Matlab/Simulink仿真模型，設計基于小波變換的低通濾波器，建立小波分析方法的數(shù)學模型，對信號特征進行仿真分析，確定傳感器工作參數(shù)，把小波變換技術成功應用于電弧

4、傳感器的信號處理。 ⑶建立了幾種小車與水平滑塊驅動控制方法的數(shù)學模型，進行Matlab仿真。提出了電子差速法和焊縫切線法，并成功地用于機器人焊接小車的轉彎控制、水平調節(jié)控制及協(xié)調優(yōu)化。 ⑷在建立了各部分仿真模型的基礎上，采用模塊化建模方法，建立電弧傳感器移動式焊接機器人系統(tǒng)的整體Matlab/Simulink仿真模型。并對系統(tǒng)整體進行了仿真分析。應用仿真分析結果，成功地完成了“電弧傳感器移動式焊接機器人系統(tǒng)的研究及開發(fā)”