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TIG(Tungsten Inert Gas)焊接过程是一个高度非线性、强耦合、时变的系统,针对这一特点,本文设计了单层神经网络模糊控制器,给出了学习算法,该控制器可以自动学习模糊控制规则,并随系统的变化自动调节模糊控制规则,采用普通CCD(Charged Couple Device)摄像机拍摄熔池的正面图像,提取出熔池正面几何参数,利用熔池正面几何参数与背面熔宽的关系模型,对背面熔宽进行实时控制。仿真及试验结果表明,该控制器具有良好的控制性能和控制效果。 相似文献
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针对铝合金MIG焊过程的复杂多变性,在已建立的脉冲电流占空比与焊接正面熔宽之间的动态阶跃响应辨识数学模型基础上,设计基于ITAE准则的自整定优化PID控制器,对铝合金MIG焊占空比对熔池正面宽度动态响应控制效果进行了仿真研究,并研究控制系统在随机干扰信号作用下单位阶跃响应的鲁棒性,与增量式PID控制器和鲁棒极点配置控制器的控制效果进行了对比分析。结果表明,基于ITAE准则的自整定优化PID控制器在能够满足控制精度要求的同时,也具有较快的响应速度,较好的稳定性和鲁棒性,为更好地实现铝合金MIG焊熔宽实时控制提供了理论基础。 相似文献
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对于焊接过程中常出现各种干扰,焊接条件时有变化的TIG自动焊而言,改进传感方法和控制技术是提高焊缝质量闭环控制系统控制效果的两大途径。本文在对采用CCD摄像机正面拍摄熔池图像并用微机进行图象处理,以及对参数在线自整定PID控制原理的研究基础上,设计了一种TIG焊参数在线自整定PID熔宽闭环控制系统。实验结果表明,该系统具有良好的控制特性和对焊接条件变化的适应性,可用于TIG焊焊缝质量的实时控制。 相似文献
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在焊接质量控制过程中,一个重要的考察因素就是熔宽。焊接是一个多因素强耦合问题,为了研究预测熔宽变化情况,采用支持向量机回归熔宽预测。构造出支持向量回归模型,并利用实验数据验证其准确性,借助于BP神经网络作为对比,以检验支持向量回归熔宽预测的效果。结果表明,BP神经网络和支持向量都能够很好地用于大功率碟形激光焊接过程,其中SVR更加合适,并且支持向量机预测效果在步数相同的情况下明显优于BP神经网路的预测结果。SVR在N=3时取得最优值,可是计算量与计算时间随N值减小时反而会增加,在综合了多方面的因素后,最终确定N=10为最优解。 相似文献
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针对MIG焊焊缝熔宽无法建立起精确的数字模型,难以用常规控制技术进行控制,本文将模糊控制技术应用于MIG焊熔宽控制系统,给出熔宽模糊控制的系统结构图,详细介绍了熔宽模糊控制器的设计过程,得到模糊控制状态表。试验结果表明,该技术可实现对焊缝熔宽进行实时控制。 相似文献
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针对MIG焊焊缝熔宽无法建立起精确的数字模型,难以用常规控制技术进行控制,本文将模糊控制技术应用于MIG焊熔宽控制系统,给出熔宽模糊控制的系统结构图,详细介绍了熔宽模糊控制器的设计过程,得到模糊控制状态表。试验结果表明,该技术可实现对焊缝熔宽进行实时控制。 相似文献
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针对某复杂曲面薄壁不锈钢工件精密脉冲TIG焊中的焊缝跟踪问题 ,本文研究了一种基于视觉传感的高精度、高实时性焊缝跟踪技术。根据脉冲TIG焊的工艺特点 ,该技术通过选择特定波长的滤光片及合理的曝光时刻 ,采用工业CCD摄像机获取可直接分辨出焊缝、熔池和钨极的清晰、放大的焊接区图像。采用VC语言设计的图像处理算法 ,可以快速准确地识别出焊缝中心线 ,提取钨极偏离焊缝中心线的方向和距离 ,驱动步进电机调节焊炬位置 ,实现高精度、高实时性的焊缝跟踪。试验结果表明 ,该技术的单幅图像处理周期小于 12 0ms,能实现焊炬运动方向与焊缝偏差角小于 3 0°的焊缝跟踪 ,满足了复杂曲面的薄壁不锈钢工件的精密焊接要求。 相似文献
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随着工业技术的发展,基于视觉传感器的焊缝跟踪得到了广泛应用和快速发展。实现焊缝跟踪,其中最关键的步骤是要实现焊缝的自动识别。基于视觉传感的焊缝识别需要用到图像处理技术,图像处理的复杂性、多样性等特点促使对焊缝的识别成为研究热点。视觉传感器得到的是一段包含焊缝轮廓信息的条纹图像,文中主要针对的是激光条纹中心线及焊缝坡口特征点提取的研究现状进行了论述。 相似文献
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提出一种借助线激光从图像中提取角焊缝特征点的方法,克服了线激光在角焊缝表面的反光对提取光条中心线的影响,有效地识别出了角焊缝特征点. 首先,根据局部对比度区分实际光条与反光条纹,用阈值分割结合图像形态学方法分割出实际光条,并确定ROI区域;其次,根据光条截面的灰度分布提取光条中心点;最后,用迭代最小二乘法拟合分段光条中心线方程并确定角焊缝特征点. 结果表明,该方法能够快速准确地提取表面光亮角焊缝的亚像素图像特征点,在主频3.4 GHz的PC机上共用时0.35 s,能够满足焊接速度为0~25 mm/s的普通焊接设备的实时性要求. 相似文献
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基于视觉传感的焊缝跟踪控制系统 总被引:10,自引:0,他引:10
研究一种智能型焊缝跟踪控制系统,采用视觉传感器CCD检测弧焊区,并通过图像处理准确识别焊缝位置,同时设计一个参数自调整模糊控制器对焊枪运动进行控制,有效地提高了焊缝跟踪精度。 相似文献
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针对目前角焊缝外形尺寸手工检测的缺点,采用了一种基于激光视觉传感的角焊缝外形尺寸检测方法.该方法利用基于三角形测量原理的激光传感器,采集反映焊缝几何形状特征的激光条纹图像,利用中值滤波、二值化、中心线提取以及特征识别等算法,从而获得了角焊缝的外形尺寸信息.结果表明,与传统的手工检测方法相比,该方法具有检测准确度高、可靠性好、耗时短、检测内容丰富、使用方便等特点,并且消除了人为主观判断的影响.此外,检测的数据可长久保存在计算机中,便于后续的统计分析. 相似文献
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随焊超声冲击焊接通过控制超声冲击工具头的上下运动,实现对焊缝的随焊冲击处理,同时向熔池中导入周期性超声能量.熔池内金属流动状态周期性变化,使得焊缝表面形成明显的类似鱼鳞纹状结构.对比随焊超声冲击焊接和普通TIG焊Al-Cu合金熔池结晶情况.结果表明,周期性超声能量的导入使熔池结晶呈现周期性.有超声作用时,焊缝晶粒细化、细长共晶组织被打碎,焊缝中细晶区宽度与焊接速度、单个周期内超声作用时间线性相关.当超声开始导入时,形成带状组织结构,组织内部θ相细小且分布均匀;超声撤离时,共晶组织呈线状析出,有聚集趋势. 相似文献