IGBT逆变电源CO2焊短路过渡动态参数的采集与分析

针对CO2焊短路过渡飞溅产生的机理,以IGBT逆变弧焊电源为基础,通过对CO2焊接过程中最基本的动态参数——焊接电流、电弧电压信号的采集与分析,确定了短路过渡不同时期、不同阶段的信号源特征。利用检测信号来确定短路开始与结束的时刻,对C O2焊短路过渡实现精确的波形控制、减少飞溅、改善焊缝成形奠定基础。     

CO_2弧焊机器人电弧电压及焊接电流的智能控制

研制了一种以可编程控制器为核心器件 ,通过软件方式实现 CO2 弧焊机器人电弧电压及焊接电流合理匹配的智能控制系统 .系统通过具有修正因子自寻优功能的自组织模糊控制器维持所选定的焊接电流不变 .同时 ,系统针对 CO2 焊的短路、半短路和细颗粒过渡焊的电弧电压采取不同的自寻优目标和寻优方式进行寻优 .寻优后的电弧电压与焊接电流形成合理匹配 ,达到了稳定熔滴过渡过程 ,减少飞溅 ,改善成形的目的     

双丝脉冲MIG焊的工艺特点与试验分析

研究利用高速摄像和电信号观察熔滴过渡过程,确定采用脉冲喷射过渡方式,可获得稳定的焊接过程,并对不同焊接参数下单丝焊和双丝脉冲MIG焊的熔敷速度和焊缝成形进行了对比分析。研究结果表明,在相同焊接质量条件下,双丝焊的焊接效率明显高于单丝焊,焊缝成形系数更好,减小了由于高速焊接造成的产生咬边的可能性。实验所测的焊缝宽度,与预测焊缝宽度的三维模拟方程的模拟值基本一致。     

新型活性TIG焊工艺研究

传统TIG焊焊接熔深浅、效率低。近年来随着活性焊接技术的不断发展,多种新型的焊接工艺被陆续提出。对比分析了普通A—TIG焊工艺,FB—TIG焊、FZ—TIG焊活性剂的涂敷方式及焊缝的成形特点,并对于熔深增加机理进行了研究。最后通过改变活性元素的引入方式,提出了一种新型AA-TIG(Arc assisted ActivatingTIG Welding)的焊接工艺。与传统TIG焊相比,AA-TIG焊焊缝熔深增加显著,熔宽明显收缩,焊缝表面成形良好。采用焊接规范参数,8mm厚板可一次焊透,达到传统TIG焊熔深的2.86倍以上。     

基于电容式传感器的焊缝特征检测技术

针对激光视觉传感器在焊缝检测过程中的易受焊渣飞溅干扰，导致检测效率低以及成本高等问题。考虑到电容式传感器抗干扰能力强、实时性高和成本低等特点。该文设计了一种基于电容式传感器的焊缝特征检测方法和装置，用于大厚板的焊缝特征的检测，便于后期焊缝填充轨迹的规划与矫正。先对电容式传感器检测原理进行研究，然后建立距离检测数学模型，最后通过融合卡尔曼滤波算法，实现了电容和距离的高精度测量，测量距离误差仅在±2μm之内。     

逆变式CO_2焊机恒频短路过渡单片机控制系统

通过建立以MC68HC11Al单片机为主控CPU的双闭环控制系统,采用IGBT逆变式弧焊电源,实现了波控CO2焊接方法的一元化调节及恒频短路过渡。实验结果表明：该系统焊接过程稳定,焊缝成形美观,飞溅小,同一直径焊丝适用的焊接电流范围宽,且抗干扰能力强,具有实际推广应用价值。     

中国区域CO_2多年时空变化的卫星遥感分析

为了更充分地了解CO_2地面源和汇的分布特征,利用中国区域地面观测数据和AIRS反演的2003年1月~2012年12月CO_2三级产品分析了中国地区对流层CO_2浓度在不同季节的时空分布及多年变化特征。结果表明:1AIRS反演的CO_2产品与地面观测数据具有较好的一致性,相关系数0.85以上,月平均值偏差在3ppmv以内。CO_2随时间均呈增长趋势,两者呈现一致的季节波动性,卫星反演结果略有滞后。GOSAT反演CO_2比AIRS偏低,两者的相关性较低;2CO_2浓度呈现北高西南低的分布规律,多年月平均增长率为0.177。北方地区的CO_2增长率大于南方,东部的CO_2增长率大于西部;3CO_2浓度整体在春季呈现增长趋势,秋季呈现减小趋势。春季CO_2浓度较高主要出现在东北地区、内蒙古和新疆,多年平均浓度达到389ppmv以上,相应地这些地区在春季和夏季CO_2浓度年增加量达到2ppmv以上。秋季CO_2浓度在内蒙古和西南地区减小趋势明显。     

超临界二氧化碳与异丁醇二元体系气液相互溶解度模型的研究

采用可变体积可视观察法测量装置,测定CO_2与异丁醇在40℃-80℃温度范围和不同压力下的平衡数据。研究高压状态下CO_2在液相中的溶解度和异丁醇在气相中的溶解度模型,以改进亨利定律和Chrastil半经验溶解度方程,提出适合于高压下CO_2与异丁醇二元体系的相互溶解度模型,其中CO_2在液相中的溶解度可用4次多项式模型关联,其形式为:P_(CO_2)=A+B_1·x~(CO_2)+B_2·x_(CO_2)~2+B_3·x_(CO_2)~3+B_4·x_(CO_2)~4。异丁醇在CO_2中的溶解度可用改进的Chrastil半经验溶解度方程模拟,其形式为C=p~k·exp(α/T)+b。结果:所提出的气相溶解度方程和液相溶解度方程与试验数据非常吻合,拟合相关系数和精度较高。     

一氧化碳气体对煤吸附二氧化碳气体的影响研究

CO_2是导致全球气候恶化的温室气体。控制CO_2的排放和对CO_2的有效封存是世界各国学者研究的热点。CO_2的地质埋存是一种极具前景的碳埋存技术。大量的煤岩采空区为CO_2的地质埋存提供了广阔的空间。运用量子化学理论高斯03软件包对CO_2、CO气体与煤特征结构的吸附能力影响进行研究。结果表明,煤特征结构易于与多个CO_2分子发生物理吸附。当煤特征结构分别吸附1个C02分子、2个C02分子和3个C02时,放入1个CO分子会促进煤特征结构吸附CO_2分子。但当煤特征结构吸附CO_2分子的个数大于3个时,放入1个CO分子会抑制煤特征结构吸附CO_2分子。     

基于ANSYS的MV3车轮焊接变形分析

针对汽车轮辐焊接变形影响车轮精度的问题,用ANSYS仿真分析轮辐焊接变形.采用单丝MAG焊和双丝MAG焊技术,每种焊接方法又分"先外后内焊"和"先内后外焊"2种不同的焊接工艺,得到不同热输入条件下的温度梯度场、等效应力场和焊后结构变形.分析结果表明:"先内后外焊"工艺优于"先外后内焊",且单丝MAG焊产生结构变形的最大位移约为双丝MAG焊的2倍,因此采用"先内后外焊"工艺的双丝MAG焊优势明显.     

基于神经网络和SQP算法的焊接飞溅优化控制

提出了神经网络和逐次二次规划法的在线优化控制方法,在神经网络建模的基础上, 把SQP算法和直接搜索两种寻优方法作了比较;用NN-SQP方法对焊接过程飞溅进行了控制, 取得较好的效果．并提出了用电弧声表征焊接飞溅量的软测量方法．     

优化变结构径向基函数网络研究及其在MDEA水溶液CO2吸收能力预测中的应用

CO_2排放导致的全球气候变化日益受到关注,通过技术手段解决温室效益被广泛讨论。MDEA溶液吸收烟气中CO_2是1种传统有效的减排技术。因此,在工程设计、操作和优化中,MDEA溶液在不同条件下CO_2吸收能力的预测至关重要。本文提出新型可逆跳跃马尔可夫-蒙特卡洛法优化的变结构径向基函数网络模型。并用该模型关联文献中的CO_2-MDEA-H_2O体系在压力0.1～4559.5 kPa和温度298～393 K之间的气液平衡数据。经随机抽取的8组数据验证,模型推算结果与实验数据十分接近.该模型精度可满足工程设计要求。     

基于结构光的机器人弧焊混合视觉伺服控制

A novel hybrid visual servoing control method based on structured light vision is proposed for robotic arc welding with a general six degrees of freedom robot. It consists of a position control inner-loop in Cartesian space and two outer-loops. One is position-based visual control in Cartesian space for moving in the direction of weld seam, i.e., weld seam tracking, another is image-based visual control in image space for adjustment to eliminate the errors in the process of tracking. A new Jacobian matrix from image space of the feature point on structured light stripe to Cartesian space is provided for differential movement of the end-effector. The control system model is simplified and its stability is discussed. An experiment of arc welding protected by gas CO_2 for verifying is well conducted.     

基于集成技术的三维焊缝检测传感器设计

设计了一种基于集成技术的三维焊缝检测传感器。为解决焊接加工自动化过程中三维焊缝的跟踪检测,将GMR焊枪悬浮高度传感器、焊缝检测传感器以及相应的微处理器有机结合并集成,从而使传感器实现小型化、智能化。针对焊接过程的非线性、多变性以及易受焊疤等干扰源干扰等问题,采用了智能控制策略实现三维焊缝检测,减小焊缝检测的盲区范围。实验结果表明:该传感器能够检测出空间三维焊缝,且焊缝跟踪精度高,达到了设计要求。     

移动焊接机器人焊缝跟踪控制研究及仿真

为了解决轮式移动焊接机器人的焊缝跟踪问题,文中从移动焊接机器人的运动学和动力学模型出发,采用分段运动学到动力学的方法设计焊缝跟踪控制器。控制算法结合积分Backstepping算法和单层神经元网络控制算法,利用单层神经元网络的自学习和自适应能力克服机器人模型参数部分未知和扰动的影响,使跟踪更加快速、平滑。经MATLAB仿真验证了该控制算法的有效性。     

多输入预报自校正前馈控制器及其在高频焊管焊接过程控制中的应用

本文针对高频焊管焊接过程的控制,提出了一种适用于具有多种扰动对象的多输入预报自校正前馈控制器,其特点是综合了广义最小方差控制的最优性、极点配置控制的鲁棒性和多输入前馈控制的抗扰性等优点。该控制器采用间接算法实现,在线选择二次型性能指标中加权项。它不仅可以消除可测干扰的影响,消除稳态跟踪误差,而且即使用于非最小相位系统也具有全局收敛特性。理论分析和仿真实验表明,提出的控制器具有良好的控制性能,可以适应焊接过程环境的变化,从而获得满意的控温效果。     

管道焊接机器人焊枪姿态智能控制系统

该文提出了一种基于专家系统的焊枪姿态智能控制系统,用以解决管道焊接机器人焊枪姿态控制问题。系统中采用ADXRS300微机械陀螺作为焊枪位置传感器,获取焊枪的空间位置后,通过专家系统的经验推理,得到合适的俯仰角,并采用DSP作为控制器驱动焊枪俯仰角步进电机动作,实现对焊枪俯仰角的实时调节。实验结果证明,利用专家系统对焊枪姿态进行智能控制是可行的,可以提高焊接质量。该系统具有广泛的应用前景。     

一种新的多模自适应前馈控制器

本文针对高频焊管焊接过程的控制,提出了一种适用于具有多个确定性扰动对象的多模自适应前馈控制器,它的特点是综合了从参考模型取状态的MRAC、多输入前馈控制和开关-比例-保持模式控制各自的优点。该控制器不仅可以消除可测干扰的影响,具有较好的控制性能,而且也适用于非最小相位系统。文中针对焊接过程的数学模型,给出了仿真实例研究。