激光焊接过程的非线性辨识和自适应控制

针对提高焊接质量控制问题,采用激光技术.激光焊接过程的数学模型具有较强的非线性,一般的线性辨识方法无法得到它的精确模型.对激光焊接过程非线性系统难于建模和难于控制的问题,首先提出了基于夏氏法的非线性辨识方法,辨识出了具有典型非线性的焊接过程模型.为保证识别精度,提出了自适应滑动平均控制器的设计方法.经过仿真实验,结果表明了辨识方法和控制方法的有效性,通过自适应控制方法可以保证激光焊接过程跟踪指定的期望值,并具有控制算法简单,控制精度高和抗干扰能力强等优点.     

基于辅助变量法对激光焊接的辨识和控制

激光焊接过程数学模型具有较强的非线性,焊接激光系统要求稳定的动特性。通常的辨识方法无法得到精确数学模型。针对激光焊接过程非线性系统难于建模和难于控制的问题,为了提高控制焊接质量,提出了根据辅助变量法的非线性辨识方法,辨识出了具有典型非线性的焊接过程模型。还结合自适应极点配置间接自校正控制器的设计方法。仿真结果表明所提出的辨识方法和控制方法非常有效,不仅可以保证激光焊接过程跟踪指定的期望值,还具有控制算法简单,控制精度高和抗干扰能力强等优点,为系统设计提供了可靠依据。     

基于支持向量机的激光焊接过程辨识与控制

激光焊接过程数学模型足一个较强非线性的数学模型,通常的线性辨识方法无法得到它精确的数学模型.支持向量机作为一种新的机器学习方法,具有较强的非线性拟合能力,应用支持向量机非线性系统回归建模方法,辨识出具有典型非线性特性的焊接过程模型,并采用预测控制算法对焊接过程进行控制.实验证明,支持向量机对非线性系统具有很好的拟合效果,基于支持向量机的预测控制具有较好的非线性控制效果.     

激光焊接系统的非线性辨识和自适应控制

激光焊接涉及到复杂的物理和化学变化,是一个典型的非线性系统,用机理建模法很难得到系统的数学模型,通常采用基于输入输出数据的系统辨识方法来建模;为了得到未知参数的无偏估计,采用相关最小二乘法进行辨识建立激光焊接系统的双线性模型,并通过比较实际焊接系统的阶跃响应和模型的阶跃响应验证了模型的准确性和有效性;在此基础上,采用反馈线性化方法,对激光焊接系统设计了最小方差自适应控制器;仿真结果表明了该非线性自适应控制方法的有效性.     

舰用钢板的大功率激光焊接参数优化研究

针对高强低碳合金厚钢板大功率激光焊接过程的非线性、多变量耦合性、不确定性等特点,通过构建基于声信号采集的监测系统,实现舰用钢板焊接过程声音的实时采集,并提出特征向量,构建双权值神经网络(DWNN)模型,充分利用DWNN优秀的非线性拟合能力,实现大功率激光焊接多参数与声信号多特征之间非线性映射的神经网络建模。在拟合精度和迭代次数上,DWNN比径向基函数网络等传统网络更优,为高强度低合金厚钢板的大功率焊接参数的优化和控制提供了良好的基础。     

基于支持向量机的激光焊接过程的非线性辨识

针对激光焊接过程非线性系统建模困难的问题,研究基于支持向量机的非线性系统回归建模方法.支持向量机由核函数与训练集完全刻画,进一步提高支持向量机性能的关键是针对给定的系统设计恰当的核函数.用改进的核函数,对具有典型非线性特性的焊接过程进行辨识.仿真结果验证了该方法的有效性.     

基于支持向量机对激光焊接的自适应控制

激光焊接过程是典型的不确定性非线性系统,且难以用具体的数学模型对其进行描述。为了对其进行控制,首先采用基于最小二乘支持向量机的方法对其离线建立了非线性模型;然后基于模型设计了自校正PID控制器。仿真结果表明了建模和控制方法的有效性和优越性。     

焊接过程的非线性辨识

准小孔弧焊接过程是个典型的非线性系统。为了得到它的模型,本文采用最小二乘法对其进行辨识。仿真结果表明最小二乘法是非线性系统辨识的一种非常有效的方法。     

五自由度激光焊接器智能控制系统设计

激光焊接装置能够焊接难焊的薄板合金材料,且具有构件变形小、接头质量高、重现性好、易于进行自动化控制实现柔性加工和智能加工等优点.为优化智能焊接系统,设计了具有五个自由度的集成激光焊接装置.该系统解决了传统激光焊接设备对工艺参数调节困难和自动化程度低等技术缺陷.仿真与试验研究表明,该系统满足了设计要求.     

自动控制在薄板钛合金激光焊接中的应用

采用YAG激光作为焊接热源,针对具有自动控制的激光焊接系统,研究了1.3mm厚的TC4钛合金薄板的双面激光焊接.分析了试样的焊前清洗、保护气体的选择及激光工艺参数(激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度、频率等)的匹配对焊缝形成及表观形貌的影响.试验结果表明,施焊前对试样进行合适的清洗十分必要,未经清洗的试样很难实现焊接成功.在保护气体的选择方面,使用氩气的焊接效果明显优于使用氮气;激光功率密度、焊接速度、脉冲宽度和脉冲频率4个参数的合理组合,是实现钛合金薄板焊接的关键因素.