逆变式 MMA 弧焊电源控制系统研究

针对手工焊条电弧焊（ＭＭＡ）弧焊过程特点，建立了绝缘栅型晶体管逆变式弧焊电源控制系统。该系统采用新的外特性控制方法，能够区分空载和近空载燃弧状态并分别进行闭环控制，使得空载损耗小于１０Ｗ，并有利于焊接过程电弧稳定。将所提出的弧焊逆变器“本脉冲反馈控制”技术应用于恒流输出及电弧推力控制。研究表明：在焊接规范调节全范围内，电源输出电流动态响应时间均小于０．５ｍｓ，且无超调。由燃弧或短路向空载状态转换时，空载电压建立时间实测值小于２μｓ，上述指标能够很好地满足ＭＭＡ弧焊工艺要求。     

用于高温气冷堆燃料元件检测的外装式检测系统

为准确检测球床式高温气冷堆装卸料系统不锈钢管道内燃料球的过球信息,该文设计了外装式过球信息检测系统。该系统的涡流传感器采用了双半圆结构,其安装和维护都无需破坏过球管道。信号处理部分采用了直接数字频率合成技术(DDS)、高速鉴频鉴相技术和幅值检波技术,有效提取了过球信号,并通过阈值判断和形状比较相结合的方法,准确区分了过球信号和干扰信号。实验表明,在过球速度为0.1~10m/s范围内,该系统能够准确地检测离散过球和连续过球。     

A Model Combining Discrete Event System Simulation and Genetic Algorithm for Buffer Allocation in Unreliable Large Production Lines

To solve the difficulties in allocating buffers for unreliable large production lines, this paper investigated a model combining the genetic algorithm with the discrete event system simulation method. In the simulation method, times-to-failure of an unreliable large production line is assumed to follow exponential distribution, whereas times-to-repair and times-to-processing are set to follow an Erlang-k distribution. Using a genetic algorithm based on special position-based mapping means and elitist protection strategy, the buffer configuration of an auto-body welding line is optimized. The simulation of the optimized configuration shows that the performance of the production line, such as productivity and the main average utilization of the workstations, is much improved. This model can optimize the allocation of buffers for unreliable large production lines effectively.     

焊接电弧的三维外特性控制研究

传统的固定外特性电源对焊接电弧的控制常难于达到最佳效果。为此,提出了三维外特性的概念,并对其进行了数学描述。在此基础上,分析了弧焊电源系统必须满足的两个必要条件,并设计了微机控制的绝缘栅双极型晶体管（ＩＧＢＴ）逆变电源,该电源可通过分析电弧状态及焊接工艺要求实时调整其输出,实现了焊接电弧的三维外特性控制。实验表明,三维外特性控制用于ＣＯ２焊接时减少了飞溅,改善了焊缝成形,用于纤维素焊条全位置焊时,解决了断弧和熄弧难题。     

Small Cell Layouts Based on Accounting Product Demand and Operating Sequences

Most current cell layout methods do not take into account the product demand and operating sequences, and may be too sophisticated for facilities with a relatively small number of products. A specific method for designing small manufacturing cells was developed especially for the press production lines,which is computationally simple, and yet considers product demand and the operating sequences. A simulated application illustrates the robustness of the layouts to demand changes. The method uses simple rules and database tools, so it is accessible to a wide range of facilities.     

大批量制造系统生产能力和设备利用率分析

数学计算和建模仿真是分析制造系统生产能力和设备利用率的常用方法,一个高质量的模型对于提高系统性能分析的效率和精度具有重要意义.该文介绍了时间Petri net(PN)的基本概念,建立了制造系统的时间PN模型.基于此模型,利用Markov理论分析了系统的生产率和设备利用率,该方法在用于复杂系统时会导致Markov方程求解困难.因此又利用ObjectNet仿真软件对建立的时间PN模型进行了分析,结果表明仿真方法明显提高了分析的效率,并得到了精确的结果.该文还讨论了通过仿真方法解决顺序加工单元中间缓冲区的优化配置问题.     

制造系统中能力约束下的生产批量计划优化方法

以动态库存成本与加班惩罚费用之和为优化目标,考虑单台机器的生产能力,研究生产批量计划问题。建立了数学模型,提出基于遗传算法、参数线性规划方法和启发式方法的分级混合算法。该算法采用遗传算法的流程,用遗传算子寻解批量矩阵(第1级),根据批量矩阵用参数线性规划法求解每台机器上的排产方案(第2级),用启发式方法对上述两级解进行调整使之满足约束条件。在冲压车间的排产中进行了实际应用,获得了理想的排产方案。实例验证说明,该算法有良好的收敛性,并且是有效的。     

Structure and Control of an Inverter Type Power Source for Robot Arc Welding

ＳｔｒｕｃｔｕｒｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｏｆａｎＩｎｖｅｒｔｅｒＴｙｐｅＰｏｗｅｒＳｏｕｒｃｅｆｏｒＲｏｂｏｔＡｒｃＷｅｌｄｉｎｇ＊ＤｕＤｏｎｇ（都东）,ＨａｎＺａｎｄｏｎｇ（韩赞东）,ＸｉａｏＰｉｎｇ（肖平）,ＺｈａｎｇＱｉａｎ（张前）,ＺｈａｎｇＲ...     

用于高温气冷堆燃料元件检测的外装式检测系统

为准确检测球床式高温气冷堆装卸料系统不锈钢管道内燃料球的过球信息,该文设计了外装式过球信息检测系统。该系统的涡流传感器采用了双半圆结构,其安装和维护都无需破坏过球管道。信号处理部分采用了直接数字频率合成技术(DDS)、高速鉴频鉴相技术和幅值检波技术,有效提取了过球信号,并通过阈值判断和形状比较相结合的方法,准确区分了过球信号和干扰信号。实验表明,在过球速度为0.1～10m/s范围内,该系统能够准确地检测离散过球和连续过球。     

混合Petri Net在制造系统建模与仿真中的应用

针对大批量制造系统,建立了一种有效的建模仿真工具——混合Petrinet(PN),并对其进行了数学描述。在混合PN中,连续节点被用来表示大容量库所和短时变迁,解决了传统的离散PN在仿真过程中存在的可达状态爆炸和仿真时间过长的问题。对离散PN和混合PN在事件数量和仿真时间方面进行了比较;运用混合PN对某汽车冲压加工单元进行了建模和仿真,并对其输出缓冲区的容量进行了优化设计,明显提高了设计和分析的效率。