导读:本文包含了熔透控制论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:图像处理,薄壁,电弧,熔池,气体,状态,钻机。
熔透控制论文文献综述
程永超,肖珺,陈树君,Zhang,Yuming[1]（2018）在《基于弧压反馈的薄板GTAW智能熔透控制》一文中研究指出薄板GTAW的熔透控制是保障其焊接质量的关键,而焊接熔透的智能传感与识别是其中的核心难题.传统的焊缝背面直接视觉传感可以有效提取熔透控制信息,但是往往因为可达性受限而不能使用.因此,文中对基于GTAW弧压电信号的传感焊接熔透进行研究,基于弧压反馈提取焊接熔透信号,进而调节焊接电流波形保证焊缝均匀熔透而不发生烧穿.试验采用4 mm厚热轧钢板、3 mm厚冷轧钢板进行表面堆焊.结果表明,在不同电流形式下堆焊试验中验证了控制原理,反馈智能调节,变散热条件以及变间隙试验均可得到较美观的焊缝.(本文来源于《焊接学报》期刊2018年12期）
袁鹏[2]（2017）在《基于激光光电法的GTAW全熔透实时检测与控制》一文中研究指出在GTAW焊接自动化过程中,保证焊缝质量的有效方式是实时采集焊接过程熔透信息并设计合理的控制方案形成闭环控制。而控制模型的建立和传感方法的选择是其中的关键。熔池表面承载着大量表征焊缝质量的信息,无论是熔池自由表面叁维形貌,还是在受激状态下熔池表面的振荡状态,都与焊缝质量的重要参数熔深和熔透有直接的对应关系,建立熔池表面动态行为与焊接质量参数的定量关系,将为建立GTAW全熔透控制模型提供数据支持。因此,本文利用熔池表面良好的类镜面反射特性,以及光电转换器传感效率高、结构简单等优点,提出了一种基于光电转换的新方法—激光光电法,可以实现对熔池表面特征信息的实时检测与传感。在该传感方法的基础上,本文进行了以下几方面的全熔透控制研究:(1)在介绍了激光光电法传感光电信号过程的基础上,进一步提出了利用该方法在直流GTAW和脉冲GTAW焊接条件下的全熔透检测与控制原理,并设计了以LABVIEW为主体,嵌入MATLAB节点做为支撑的软件系统,配套搭建了相应的硬件控制平台。(2)通过对直流GTAW焊接过程中采集的光电信号进行分析,发现熔透状态从未熔透转变为临界熔透时熔池表面由凸面突变为凹面,激光反射条纹快速聚焦,从而引起光电法电压信号迅速变化的现象。利用该特征现象,基于实验建模法构建了经典控制理论中单输入单输出(SISO)的全熔透控制模型,其中光电信号作为输入信号,背部熔宽作为输出信号,并通过仿真验证了该模型具有良好的动态性能和稳定性。接着设计了焊接全熔透控制方案,对不同板厚的304不锈钢分别进行了全熔透控制试验,最终获得了良好的焊缝成形,其正、背面熔宽均匀,熔深一致,这证明了全熔透控制试验平台以及控制方案具有良好的实时性、可靠性和稳定性。(3)直流GTAW对于熔池表面信息的传感属于被动方式,而基于激光光电法的脉冲GTAW通过传感熔池振荡频率来反映熔透状态则属于主动检测方法。首先利用机理分析法,建立了脉冲GTAW不同熔透状态下熔池振荡频率与背部熔宽的SISO模型,并将实验测量数据与计算值进行了对比,结果表明所建立模型输出量对应于的输入量的变化趋势与实验值基本相符,该模型可应用于步进焊接条件下的全熔透控制。根据熔透状态从未熔透转变为全熔透时,熔池振荡频率突变的现象,设计了步进焊接条件下的全熔透控制方案,对不同板厚、不同步距的试样进行熔透控制试验,最终均获得了均匀一致的焊接接头。(4)对于激光光电法全熔透控制系统,要求对于实际工况下多种干扰因素具有较强的自适应性。在存在步进焊接步距、对缝间隙和错边量、散热条件变化等干扰因素下,分别进行了基于激光光电法的全熔透控制试验,结果表明:该控制系统对以上影响因素具有良好的自适应性,控制过程中传感信号的采集与分析基本不受影响,控制信号的通信保持稳定,最终获得的焊缝成形均匀稳定。(本文来源于《兰州理工大学》期刊2017-05-01）
杨晓哲[3]（2016）在《钻机结构件K形坡口全熔透焊缝焊接质量控制》一文中研究指出为了消除钻机结构件K形坡口全熔透焊缝在生产制造过程中存在的根部未熔合、未焊透及气孔等缺陷,按照工艺要求,结合生产实际分析了产生问题的原因,并通过反复实践,总结出了一套行之有效的焊接方法及工艺参数,即通过采用焊条电弧焊打底+富氩混合气体保护焊填充、盖面焊接,合理的焊接参数、焊后不去除工艺撑(工装)进行热时效处理等措施。试验结果表明,该方法提高了一次探伤合格率,保证了工件焊接质量及生产进度,效果良好。(本文来源于《焊管》期刊2016年10期）
赵衍华,王溶溶,张芹梅,迟宏波,田志杰[4]（2015）在《基于CCD视觉传感的铝合金熔透自动控制技术及其在航天贮箱中的应用》一文中研究指出设计了基于CCD视觉传感的焊缝背面熔宽控制系统,获得了清晰的焊缝背面图像,通过图像处理提取了背面熔宽特征参数,并以熔宽和熔宽的变化量作为输入,实时调整焊接电流,保证焊缝背面熔宽均匀一致,从而确保焊缝质量的稳定性。该技术已成功应用于运载火箭贮箱的焊接,效果良好。(本文来源于《航天制造技术》期刊2015年03期）
吕娜[5]（2014）在《基于电弧声信号的铝合金脉冲GTAW熔透特征识别及其实时控制研究》一文中研究指出焊接动态过程信息获取与质量实时控制对于自动化焊接制造业来说一直是研究的重点以及难点，传统的事后焊接缺陷检测方法耗时费力，难以满足现代制造业对焊接制造高质量、高效率和低成本的要求。而在实时评价焊接质量的各项标准中，焊缝的熔透状态一直被作为监控焊接过程与实现焊接质量控制的最重要的特征信息之一。电弧声信号作为焊接过程的电弧信息伴生信号之一，已经被证明了是一种有效又不可缺少的信息。对于有经验的焊工凭借耳听就结合个人经验就可以大致判断焊接过程中相关状态的变化。可见，电弧声信号中包含了大量与焊接动态过程相关的信息。其中的信息含量仅次于视觉信息，但相较于视觉信息却具有实时性较好的优势。但是如何将这些信息转化成能够利用，能够理解的“可听图像”，使它像视觉信息一样被广泛的使用，需要搞清楚其产生的机理以及信息的具体分布。基于上述原因，本文引入焊接电弧的声音信号信息，采用现代信号处理技术和语音识别方法对焊接动态过程和熔透状态进行研究，旨在探索与发现一条焊接质量在线预测的新途径和方法。本文以铝合金的脉冲GTAW焊接过程中的质量控制为研究背景，基于焊接自动化过程的试验平台，以脉冲GTAW过程电弧声信号为研究对象，通过对比电弧电压及电流信号频率特点，发现了电弧声信号的声源激励的产生机理，电弧声信号的声源激励周期出现且频率为70Hz，与焊接电源工频一致，确定焊机工频变化为电弧声信号产生的激励源，证明了电弧声源激励为电弧能量的变化。电弧声信号激励源内部每周期包括一次主峰和一次次峰，主峰对应于电弧的起弧状态，次峰对应于电弧的熄弧状态，DCT变换分析发现对电弧声信号其决定性做用的是脉冲的主峰起弧瞬间，次峰熄弧能量变化对电弧声声源影响很小。为了进一步分析电弧声信号的熔透特性，提出了一整套熔透特征的时-频-时频域特征提取算法，包括有听觉注意AC-ROI预处理方法及极大模阈值去噪方法，能够有效的去除GTAW电弧声内部包含的噪声信息。通过时域分析、频域分析以及小波变换后，确定了23维的特征向量组作为对电弧声信号熔透状态分析的主要特征，包括均值>0.08，能量>100，标准差>0.12，协方差>0.015，峭度因子>3，偏态因子>2，作为熔透状态识别特征；以及DCT的5.5-9.5kHz频段能量作为叁种熔透状态识别特征值；频带3.75-5kHz、5-6.25kHz、6.25-7.5kHz和8.75-10kHz内的电弧声信号频带能量特征值作为过熔透和未熔透的识别特征；5-6.25kHz和8.75-10kHz频率段内容差值作为叁种熔透状态的识别特征；除此外，还提取出了电弧声信号的声道熔透特征系数，倒谱系数x (n)以及线性预测分析ai。大量数据分析证明，这些特征都与焊接过程熔透状态有很好的对应性。考虑到电弧声信号与熔透状态关系非线性的特点，设计了一种基于电弧声音信息的焊缝熔透状态BP_Adaboost神经网络预测模型，得到了94%的辨识率，具有准确率高、适用性强的优点。同时还引入并设计新型的小波分析隐马尔科夫模型WA-HMM熔透状态预测模型，结合小波分析与隐马尔科夫模型的优良的辨识性能，得到WA-HMM型6状态有跨越二阶差分MFCC预测模型，识别率最高达到95.83%。观察到电弧声信号对弧长变化敏感反应的特点，提出了一套基于电弧声信号焊接弧长及焊缝下塌量的预测模型，包括一种小波包-滑动均值滤波的方法，成功去除了环境噪声与脉冲干扰噪声电弧声特征信号的影响；提出了一种分段线性拟合的方法，将有效弧长范围(3-7)mm内的变化趋势分为两种4-3mm和6-5-4mm弧长拟合模型，预测精度达到0.580487mm，相对于单一的线性模型其精度明显提高。还将模型细化为1mm阶跃模型与2mm阶跃模型两种，分别对应于小电流熔池缓慢变化和大电流熔池迅速下塌的两种情况。最终，开发了一套脉冲GTAW电弧声信号熔透状态的特征提取及模型建立的软件系统。包括：文件加载模块、文件预处理模块、声音文件的特征提取模块、辅助视觉图像信息处理模块、熔透状态辨识模块以及弧长预测模块，为电弧声信号的分析处理提供便利的开发工具。设计并验证了基于电弧声传感的脉冲GTAW焊接动态过程的控制器试验，包括电弧弧长高度控制的分段-PID控制部分，实现对焊接过程弧长及焊缝下塌量在±0.5mm范围之内的实时控制；以及结合BP神经网络的分段函数PW-BP控制器可以实现不同形状的变散热焊接工件的焊缝熔透状态实时闭环控制实验，实验结果表明，与恒规范实验焊件相比，焊缝熔透质量均匀，成形质量有明显提高。(本文来源于《上海交通大学》期刊2014-02-01）
李书超,姜胜臻[6]（2011）在《CO_2气体保护焊全熔透角焊缝焊接质量控制》一文中研究指出由于风力发电设备的工作环境恶劣,设计使用寿命长,设备服役期限内实行无维护作业,因此对设备的质量要求非常严格。2010年我公司承接某风电设备厂风力发电设备横梁项目(见图1)。该横梁(本文来源于《金属加工(热加工)》期刊2011年14期）
代克杰,王勤,赵丽,曾申波,张富巨[7]（2011）在《基于熔池背面图像的薄壁筒体熔透自整定PID控制系统》一文中研究指出在薄壁筒体环缝焊接中,工艺参数及坡口尺寸的波动都会导致焊接熔透状态的变化.为保证稳定的熔透,需要对焊接熔透状态进行实时检测和控制.本文针对薄壁筒体环缝钨级惰性气体保护焊(TIG焊),建立了基于视觉传感的直接传感法,获取了清晰的熔池背面图像,经图像处理得到了满足熔透要求的熔池背面熔宽范围,并通过自整定PID控制器实时调节焊接速度对熔透状态进行自适应控制.结果表明:该方法提取熔透状态信号可靠,基本消除了熔透状态间接传感法的控制盲区.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2011年03期）
张丽玲[8]（2011）在《基于参数自调整模糊PID算法的弧焊过程熔透控制研究》一文中研究指出采用对CCD获取的熔池图像进行图像处理并提取熔池信息,结合模糊逻辑和PID闭环控制算法,设计了一套弧焊熔透控制系统。通过在特殊形状的2mm厚的Q235钢试件上对TIG焊过程进行熔透控制工艺试验,表明上述质量控制系统可以很好的克服焊接过程中的外界干扰,具有较好的稳定性、控制自适应性和较高的控制精度,从而实现TIG焊质量控制的目标。(本文来源于《热加工工艺》期刊2011年03期）
丁鸣艳,马宏波,陈善本[9]（2010）在《基于MLD模型GTAW焊接熔透控制方法仿真研究》一文中研究指出针对GTAW非线性焊接过程的混杂特性,给出混杂系统的建模方法,描述成混合逻辑动态(MLD)模型,并研究其GTAW焊接熔透控制策略.仿真的结果表明,该算法有效,能使系统输出稳定在设定点.为研究MLD建模在焊接过程控制中的实际应用起步研究奠定了基础.(本文来源于《上海交通大学学报》期刊2010年S1期）
代克杰,王勤,赵丽,曾申波[10]（2010）在《自适应PID的薄壁筒体TIG焊接熔透控制研究》一文中研究指出在薄壁筒体环缝焊接中,工艺参数以及坡口尺寸的波动都会导致焊接熔透状态的变化。为保证稳定的熔透,需要对焊接熔透状态进行实时检测和控制。针对薄壁筒体环缝TIG焊,建立了基于视觉传感的直接传感法,获取了清晰的熔池背面图像,经图像处理得到了满足熔透要求的熔池背面熔宽范围,并通过自整定PID控制器调节焊接速度,对熔透状态进行自适应控制。结果表明,该方法对熔透状态信号提取可靠,基本消除了熔透状态间接传感法的控制盲区。(本文来源于《电子技术应用》期刊2010年06期）
熔透控制论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在GTAW焊接自动化过程中,保证焊缝质量的有效方式是实时采集焊接过程熔透信息并设计合理的控制方案形成闭环控制。而控制模型的建立和传感方法的选择是其中的关键。熔池表面承载着大量表征焊缝质量的信息,无论是熔池自由表面叁维形貌,还是在受激状态下熔池表面的振荡状态,都与焊缝质量的重要参数熔深和熔透有直接的对应关系,建立熔池表面动态行为与焊接质量参数的定量关系,将为建立GTAW全熔透控制模型提供数据支持。因此,本文利用熔池表面良好的类镜面反射特性,以及光电转换器传感效率高、结构简单等优点,提出了一种基于光电转换的新方法—激光光电法,可以实现对熔池表面特征信息的实时检测与传感。在该传感方法的基础上,本文进行了以下几方面的全熔透控制研究:(1)在介绍了激光光电法传感光电信号过程的基础上,进一步提出了利用该方法在直流GTAW和脉冲GTAW焊接条件下的全熔透检测与控制原理,并设计了以LABVIEW为主体,嵌入MATLAB节点做为支撑的软件系统,配套搭建了相应的硬件控制平台。(2)通过对直流GTAW焊接过程中采集的光电信号进行分析,发现熔透状态从未熔透转变为临界熔透时熔池表面由凸面突变为凹面,激光反射条纹快速聚焦,从而引起光电法电压信号迅速变化的现象。利用该特征现象,基于实验建模法构建了经典控制理论中单输入单输出(SISO)的全熔透控制模型,其中光电信号作为输入信号,背部熔宽作为输出信号,并通过仿真验证了该模型具有良好的动态性能和稳定性。接着设计了焊接全熔透控制方案,对不同板厚的304不锈钢分别进行了全熔透控制试验,最终获得了良好的焊缝成形,其正、背面熔宽均匀,熔深一致,这证明了全熔透控制试验平台以及控制方案具有良好的实时性、可靠性和稳定性。(3)直流GTAW对于熔池表面信息的传感属于被动方式,而基于激光光电法的脉冲GTAW通过传感熔池振荡频率来反映熔透状态则属于主动检测方法。首先利用机理分析法,建立了脉冲GTAW不同熔透状态下熔池振荡频率与背部熔宽的SISO模型,并将实验测量数据与计算值进行了对比,结果表明所建立模型输出量对应于的输入量的变化趋势与实验值基本相符,该模型可应用于步进焊接条件下的全熔透控制。根据熔透状态从未熔透转变为全熔透时,熔池振荡频率突变的现象,设计了步进焊接条件下的全熔透控制方案,对不同板厚、不同步距的试样进行熔透控制试验,最终均获得了均匀一致的焊接接头。(4)对于激光光电法全熔透控制系统,要求对于实际工况下多种干扰因素具有较强的自适应性。在存在步进焊接步距、对缝间隙和错边量、散热条件变化等干扰因素下,分别进行了基于激光光电法的全熔透控制试验,结果表明:该控制系统对以上影响因素具有良好的自适应性,控制过程中传感信号的采集与分析基本不受影响,控制信号的通信保持稳定,最终获得的焊缝成形均匀稳定。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
熔透控制论文参考文献
[1].程永超,肖珺,陈树君,Zhang,Yuming.基于弧压反馈的薄板GTAW智能熔透控制[J].焊接学报.2018
[2].袁鹏.基于激光光电法的GTAW全熔透实时检测与控制[D].兰州理工大学.2017
[3].杨晓哲.钻机结构件K形坡口全熔透焊缝焊接质量控制[J].焊管.2016
[4].赵衍华,王溶溶,张芹梅,迟宏波,田志杰.基于CCD视觉传感的铝合金熔透自动控制技术及其在航天贮箱中的应用[J].航天制造技术.2015
[5].吕娜.基于电弧声信号的铝合金脉冲GTAW熔透特征识别及其实时控制研究[D].上海交通大学.2014
[6].李书超,姜胜臻.CO_2气体保护焊全熔透角焊缝焊接质量控制[J].金属加工(热加工).2011
[7].代克杰,王勤,赵丽,曾申波,张富巨.基于熔池背面图像的薄壁筒体熔透自整定PID控制系统[J].控制理论与应用.2011
[8].张丽玲.基于参数自调整模糊PID算法的弧焊过程熔透控制研究[J].热加工工艺.2011
[9].丁鸣艳,马宏波,陈善本.基于MLD模型GTAW焊接熔透控制方法仿真研究[J].上海交通大学学报.2010
[10].代克杰,王勤,赵丽,曾申波.自适应PID的薄壁筒体TIG焊接熔透控制研究[J].电子技术应用.2010
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