焊缝自动跟踪系统的Fuzzy-PID复合控制技术

研究了一种焊缝自动跟踪系统的Fuzzy-PID复合控制技术.根据光电传感器检测焊缝偏差的特点,提出了一种传感器旋转摆动模型,建立了系统闭环控制结构图,设计了Fuzzy-PID复合控制器以实现焊缝跟踪.采用Matlab对系统的控制性能进行仿真.仿真研究表明,采用传感器旋转摆动模型,简化了系统对传感器的要求,Fuzzy-PID复合控制的应用则提高了系统的精度.研制出一台样机,通过焊缝跟踪实验表明,系统跟踪精度高,满足实际生产应用要求.     

湿法焊接平台的研制

研制了一种湿法焊接平台,该平台利用相互垂直的三个轴共同控制焊枪,基于水下超声波传感器完成焊缝的自动跟踪.三轴均采用上银CS1505C-420直线滑轨作为支承,利用富士RYC201D3-VVT2伺服电机和高细分数的步进电机进行传动,在ADT8940A1运动控制卡的统一控制下,实现了水下焊接平台的精确高速控制;利用计算机的串口通信功能,实现了焊接平台的远程控制,丰富了系统的控制方式,增强了系统的控制功能,介绍了各功能的具体实现方法,给出了基于平台超声波传感器的测距和湿法焊接的效果.     

多晶硅太阳电池表面织构工艺优化

在太阳电池制备工艺中,多晶硅表面常需要进行绒面处理,在各种不同的工艺中,各向同性腐蚀法由于成本低且易于操作而适宜于大规模生产,已成为当前研究的重点。但不同配比的试剂在不同作用时间及工艺下会得到不同的效果,如何科学地评价这些差异,进而得到最佳的工艺参数用于指导生产实践,具有重要的意义。由于各参数间复杂的非线性耦合关系,使得参数的精确确定成为难题。在充分理解遗传算法(Genetic algorithm,GA)作用机理的基础上,以人工神经网络(Artificial neural network,ANN)为辅助手段,以腐蚀速度和光反射率为评价标准,从理论上提出了最佳工艺参数的确定方法,大量多晶硅表面制绒试验已经证明,此方法具有快捷、准确的优点。     

湿法水下焊接及水下焊接机器人技术进展

海洋作为能源、食品和原材料的重要来源地,越来越受到世界各国研究人员的重视.大量海洋工程的出现,对水下焊接技术提出了更高的要求.着眼于水下焊接中的湿法焊接技术,介绍了国内外的最新发展,概括了当前研究的两个重要领域,即水下焊接专用焊务的研制和湿法焊接用传感器;指出水下焊接机器人是实现人类从浅水走向深水的必然选择,从水下焊接机器人的机构设计和密封设计、远距离通信及遥控焊接等方面介绍了当前水下焊接机器人的技术进展.     

机制砂颗粒形状评价方法的相关性

采用间隙率法、流动时间法以及数字图像处理等方法测试了不同机制砂的颗粒形状,研究颗粒级配及细度模数对测试结果的影响,并分析了3种方法测试结果与相应水泥胶砂流动度的相关性.结果表明,当采用流动时间法测试时,流动时间随机制砂颗粒粒径增大而延长,且流动时间与水泥胶砂流动度相关系数仅为0.064 4;当采用间隙率法机制砂测试时,未压实间隙率随机制砂粒径增大而减小,其与水泥胶砂相关系数为0.719 3,相关性良好.     

高速旋转电弧传感焊缝偏差信息识别的研究

以空心轴电机直接驱动的高速旋转电弧传感器是焊接应用中使用的一种传感器,国内外将它应用于焊缝跟踪系统中,并进行了大量的研究。介绍了该传感器的结构与工作原理,阐述了采用特征谐波检测法识别焊缝偏差信号的方法。利用该方法对V形坡口进行了金属熔化极气体保护电弧焊(MIG)的跟踪试验,试验结果验证了所用方法的有效性。     

早龄期加载对粉煤灰混凝土变形及强度的影响

研究了粉煤灰掺量、加载龄期和加载应力对粉煤灰混凝土早期变形及加载后强度变化的影响。研究结果表明：随着粉煤灰掺量增加,混凝土的变形量逐渐降低,当掺量为30%时,变形量减少了33.6%;随着加载龄期提前或加载应力增大,粉煤灰混凝土的早期变形量增大,其中,加载应力的影响尤其明显,60%加载应力（60%的标准养护条件下7 d轴心抗压强度）比20%加载应力下混凝土最终变形量增加了277.2%;混凝土初始加载时间提前或加载应力增大会导致加载后粉煤灰混凝土强度下降,加载应力比加载龄期对加载后粉煤灰混凝土强度的影响更明显。     

基于FBG的悬臂梁式微力与微位移传感单元北大核心CSCD

设计了一种基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的微力与微位移双物理量传感单元,采用矩形悬臂梁型弹性体结构以及两片FBG布片方式,提高了力和位移灵敏度,实现了温度补偿,位移灵敏度可通过改变悬臂梁的固定位置和长度进行调整。对传感单元的性能进行了理论分析和实验验证,结果表明:在0~1.2 N测量范围内,力实验灵敏度为889 pm/N,理论和实验的平均相对误差为6.6%,力分辨力为1.1 mN,位移灵敏度随着悬臂梁长度L的增大而减小,位移灵敏度在L为149 mm时为60.7 pm/mm,在L为99 mm时为200.3 pm/mm,位移分辨力为5μm,传感单元的线性度均达0.999以上,保持了优良的线性,可满足不同量程的微力和微位移应用场合。     

U形光纤液体折射率传感性能分析

从理论上分析了基于光纤宏弯损耗的液体折射率传感原理,在此基础上数值模拟分析了波长、弯曲半径以及液体折射率对光纤宏弯损耗性能的影响;设计了一种弯曲半径为6. 25 mm的U形光纤液体折射率传感器,采用划分区间拟合法分析了其传感性能。结果表明:光纤宏弯损耗对弯曲半径、波长和折射率均非常敏感,较小的弯曲半径和较长的波长可引起较大的宏弯损耗,在折射率1. 445～1. 7 RIU范围内,宏弯损耗随着折射率的增加而非线性减小,按小分区间拟合后,光纤宏弯损耗与液体折射率之间的响应接近线性,获得了较高的折射率灵敏度和拟合度,这为毒腐蚀性液体折射率的在线检测提供了一种方法。