基于磁控电弧传感器的焊缝跟踪系统

为了解决目前焊缝跟踪传感器存在的一些问题,将磁场控制电弧技术应用于焊缝跟踪,设计了一种磁控电弧传感器,分析了其基本原理,并建立了相关的数学模型,对主要参数进行了分析,为磁控电弧传感器的应用提供了理论依据.设计了一种基于磁控电弧传感器的焊缝跟踪系统,使跟踪系统和焊接系统相对独立,拓宽了其应用范围,采用了Smith预估补偿法来消除滞后对控制系统的影响.在信号处理方面,对采样信号进行了RCπ型滤波和巴特沃思滤波器双级滤波,滤波效果较好;提出了有限区间去极值离散积分差值法来提取焊缝坡口的特征参数.最后通过实际的焊缝跟踪试验,验证了该系统的有效性.     

焊缝自动跟踪系统的发展综述

本文综述了国内外现有的用于焊缝跟踪技术的传感器的主要类型及其原理和特点,分析了传感器的发展过程,指出了焊缝跟踪传感器控制系统的发展趋势。     

机器人基于电弧传感器对90°折线角焊缝的跟踪

针对准确跟踪90°折线角焊缝比较困难的问题,提出了一种基于旋转电弧传感器和路径规划组合的方法.通过对旋转电弧传感器采集到的焊接电流进行滤波,采用最小二乘偏差识别和模糊控制算法,控制机器人左右轮差速运动或水平滑块伸缩.直角拐弯时基于路径规划和水平滑块伸缩跟踪焊缝,未进入直角拐弯时是基于左右轮差速运动跟踪焊缝.实验结果表明,该算法能够很好地实现90°折线角焊缝的跟踪.     

用高速旋转电弧信号进行焊缝的模糊跟踪

本文介绍了高速旋转电弧焊进行的角焊缝跟踪的计算机应用技术，主要内容有旋转电弧传感器获取焊距与焊缝偏差信号的机理和方法，进行焊缝跟踪的模糊控制的分析与推算以及以８０９８单片机为主体的控制系统软硬件构成。     

基于CCD焊缝自动跟踪系统的设计

本文所研究的是为了保证焊接的质量而进行的焊缝自动跟踪系统,采用面阵CCD视觉传感器来摄取焊接点前焊缝图像,通过采集卡把图像采集到内存,进行图像处理,获得焊缝与焊枪的偏差量,再经由上位机向PLC发送控制信号,来达到精确焊缝跟踪的目的.     

微机控制的焊缝自动跟踪系统

本文介绍了微机控制的焊缝自动跟踪系统的工作原理，详细论述了系统的硬件结构设计过程及软件编制技术。     

焊接机器人焊缝自动跟踪系统

本文提出了一种焊接机器人焊缝自动跟踪系统用以实现焊枪对焊缝的实时自动跟踪。系统中应用激光焊缝传感器测量焊缝的位置,并采用Fuzzy-P双模分段控制进行焊缝的纠偏。DSP作为系统的核心控制器产生控制信号,驱动焊枪横向步进电机和纵向步进电机动作,调整焊枪实时跟踪焊缝。实验证明,基于双模控制的焊缝自动跟踪系统可以实现焊接机器人焊枪对焊缝的实时自动跟踪。该系统完全满足实际焊接工程的需要。     

基于模糊控制的电弧焊接焊缝跟踪技术研究

针对V型坡口焊缝,采用摆动扫描式电弧传感器,研制了基于模糊控制的焊缝跟踪系统.主要介绍了焊缝跟踪系统的组成,完成了模糊控制器算法的设计,离线完成模糊控制查询表.在焊接过程中,系统采用ARM微处理器实现焊缝跟踪的查表工作,从而实现焊接时焊缝的精确跟踪,使焊枪对中焊缝.该系统无需建立被控对象的精确数学模型,改善了伺服驱动系统的动静态特性,提高了焊缝跟踪的精度.     

嵌入式焊缝跟踪控制系统的开发

空心轴高速旋转电弧传感器广泛应用于焊缝跟踪系统中,首先介绍了利用这种传感器进行焊缝偏差检测的原理,在已有的基于工控机来控制平台的基础上,对控制器进行了小型化工作,从工作原理、软硬件组成和相应的功能模块的实现等方面介绍了基于十六位单片机80C196KC的控制系统的开发方法,结论中还提到了开发时的一些技巧和体会,利用所研制的控制器在焊接机器人ROMAT76AW上进行了采集和控制实验,结果证明基本达到预定要求.     

焊缝检测用高频空气超声传感器及其系统

本文根据声电匹配原理及聚焦声透镜技术，使１．１５ＭＨｚ空气超声传感器灵敏度提高了８倍，横向分辨力达到了０．５ｍｍ。设计了单片机信号采集、处理、控制软硬件系统，首次实现扫描式、固定式超声传感焊缝二次自动跟踪，跟踪精度达到了０．５ｍｍ。     

基于视觉与电弧多信息传感的焊缝跟踪算法

随着焊接传感技术以及信号处理技术的快速发展,人们越来越注重对焊接过程质量控制的研究,而多传感器信息融合技术是焊接质量控制的一种重要的方法,采用该技术实现熔化极气体保护焊(MIG)脉冲焊接质量的自动控制。该技术采用了视觉传感器和电弧传感器将采集的不同的描述信息进行了有效的特征提取和传输,并运用多传感器信息融合算法进行焊缝的跟踪。视觉传感器利用工业电荷耦合元件(CCD)获取图像信息控制焊炬的横向偏差信息,电弧传感器利用数据采集卡获取电流信息控制焊炬的高度互补偏差信息和横向的冗余信息,将两种传感器得到的冗余信息和互补信息在特征层下进行融合实现焊接过程横向和高度的纠偏控制。冗余信息的融合可以实现视觉传感的图像去噪,而互补信息的融合可以进一步提高焊缝跟踪的精度。实验结果表明,所提算法能够较好地提高焊接的质量,从而也验证了算法的有效性和合理性。     

旋转电弧传感信号滤波研究

旋转电弧焊接过程中信号的滤波与提取是焊接过程中首要解决的问题,介绍了电弧传感的工作原理与焊接信号的特点,对旋转电弧焊接中使用的数字滤波方法做了介绍,通过实验对各个方法做了比较,并提出了一种有效的旋转电弧信号组合滤波方法,实验证明:该方法能更有效地抑制电弧信号的干扰,保留有用的信号特征信息。     

Collaborative signal processing for target tracking in distributed wireless sensor networks

Target tracking, especially visual target tracking, in complex situations is challenging, which is always performed in single-view system. Because of the conflict between resolution and tracking range, however, single-view tracking is not robust and accurate. This paper presents a distributed multi-view tracking system using collaborative signal processing (CSP) in distributed wireless sensor networks (DWSNs). In the proposed tracking system, target detection and classification algorithms are based on single-node processing and target tracking is performed in sink node, whereas target localization algorithm is carried out by CSP between multisensor. For conquering the disadvantages of client/server based centralized data fusion, a progressive distributed data fusion are proposed. Finally, an indoor target tracking experiment is illustrated, and then tracking performance, execution time and energy consumption of progressive distributed data fusion are compared with client/server based centralized data fusion. Experimental results demonstrate that the CSP based distributed multi-view tracking system in DWSNs can accomplish multi-target extraction, classification, localization, tracking and association quickly and accurately with little congestion, energy consumption and execution time.     

用复小波实现水下旋转电弧式传感器焊缝信息提取

为了对旋转电弧式传感器所取得的电流信号进行坡口信息提取,首先,给出焊接弧长信号的数学模型,对焊接弧长信号进行Morlet复小波分析,将弧长信号进行带通滤波,结果表明：偏差大小与复小波系数的实部呈线性关系,焊炬倾角与复小波系数的虚部呈线性关系。然后,针对水淹气罩情况下水下旋转电弧式传感器提取的电流信号,采用复小波进行了焊缝信息特征提取分析,同样验证了复小波方法的有效性,从而为旋转电弧式传感器焊缝信息的提取提供了一种新的方法。     

传感器自适应跟踪算法研究及仿真系统实现

雷达和红外作为目标跟踪常用的两种探测手段,各有其优缺点,利用雷达高精度的距离测量和红外高精度的角度测量,通过信息融合技术充分实现二者的优势互补,并结合交互式多模型(IMM)跟踪思想,给出对目标位置的精确估计;设计基于雷达/红外多传感器跟踪平台的自适应融合跟踪算法,实现根据目标不同运动特性进行跟踪模型灵活、合理切换的自适应目标跟踪,改善对目标的综合识别,达到更好的跟踪效果;选取当前工程实践中广泛应用的目标运动模型,设计基于VC++环境的目标跟踪仿真系统软件,并利用MFC界面制作技术创建可视化目标跟踪仿真软件平台,对跟踪算法性能进行验证。     

RTD型磁通门传感器检测系统设计

为了对外界静磁场进行检测,设计了滞留时间差(RTD)型磁通门传感器的检测系统.通过对检测系统信号调理电路、数字存储单元以及数据处理算法等方面的设计优化,提高了检测系统的检测精密度和准确度.在电磁屏蔽室中,利用赫姆霍兹线圈给定外磁场,对所设计的检测系统进行测试,实验结果表明:时间差波动小于±0.1μs,在±5 ×104 nT范围内线性度误差为±0.21％,灵敏度为22.4 s/T,多次测量标准差不大于0.03,适合用于对静磁场的检测.     

电力智能传感器中的信号处理研究

探讨了误差最小均方(LMS)法在电力智能传感器的电压分量中的运用。提出并分析和比较了获取电力智能传感器中电压有效值和初始相位角的几种方法,指出误差LMS法因降低了对电路性能的要求而能有效地简化系统、降低成本。仿真实验表明:直接根据定义分析电力参数,需要很高的采样频率与信噪比,而利用误差LMS法在获取电压有效值时采样频率可降低3倍,在求解初始相位角时对信号中干扰幅值的要求从小于信号幅值的5%可放宽到信号幅值的15%。     

Distributed extended object tracking information filter over sensor networks

This work aims to design a distributed extended object tracking system over a realistic network, where both the extent and kinematics are required to retain consensus within the entire network. To this end, we resort to the multiplicative error model (MEM) that allows the extent parameters of perpendicular axis-symmetric objects to have individual uncertainty. To incorporate the MEM into the information filter (IF) style, we use the moment-matching technique to derive two pair linear models with only additive noise. The separation is merely in a fashion, and the cross-correlation between states is preserved as parameters in each other's model. As a result, the closed-form expressions are transferred into an alternating iteration of two linear IFs. With the two models, a centralized IF is proposed wherein the measurements are converted into a summation of innovation parts. Later, under a sensor network with the communication nodes and sensor nodes, we present two distributed IFs through the consensus on information and consensus on measurement schemes, respectively. Moreover, we prove the estimation errors of the proposed filter are exponentially bounded in the mean square. The benefits are testified by numerical experiments in comparison to state-of-the-art filters in literature.     

基于旋转电弧传感器的焊接电流波形研究

为了实现焊接的自动化,必须研制出新型的传感器,并对采集到的信号进行滤波与分析。介绍了旋转电弧传感器的工作原理。由于采样得到的焊接电流中含有大量的噪声,必须通过多种滤波方法的组合,最终得到较理想的焊接电流波形。为了研究焊接电流的波形,进行了小弯曲角焊缝的跟踪实验,直角转弯角焊缝的跟踪实验。结果表明:滤波后的焊接电流波形比较理想,通过焊接电流波形,可以识别出焊枪是前倾、后倾,还是既不前倾也不后倾,焊枪是左偏、右偏,还是对中,为偏差识别和焊接机器人的控制铺平了道路。