基于一元化的CO_2短路过渡焊模糊控制系统研究

介绍了一种以 16位 80C196KC数字单片机为核心 ,具有人工智能功能的新型CO2 短路过渡焊模糊控制系统 .该系统以操作者通过惟一调节旋钮所选定的焊接电流为设定参数 ,自动对相关参数电弧电压进行以实现最高短路过渡频率为目标的寻优 .被寻优后的电弧电压与焊接电流形成实现最高短路过渡频率的最佳匹配 ,真正实现了以CO2 短路过渡焊主要规范参数由单旋钮调节为特点的一元化控制     

基于一元化的CO2短路过渡焊模糊控制系统研究

介绍了一种以１６位８０Ｃ１９６ＫＣ数字单片机为核心,具有人工智能功能的新型ＣＯ２短路过渡焊模糊控制系统。该系统以操作者通过惟一调节旋钮所选定的焊接电流为设定参数,自动对相关参数电弧电压进行以实现最高短路过渡频率为目标的寻优。被寻优后的电弧电压与焊接电流形成实现最高短路过渡频率的最佳匹配,真正实现了以ＣＯ２短路过渡焊主要规范参数由单旋钮调节为特点的一元化控制。     

CO_2气体保护焊短路过渡过程输入电信号分析

介绍了CO_2气体保护焊输入瞬时功率的测量平台.在电弧电压一定、单独改变送丝速度时,对电弧电流和输入功率进行了时域的分析和对比,以及对两者进行了傅里叶变换,并对比了输入输出端的能量谱.结果表明:时域上,输入瞬时功率虽然有时会滞后于电弧电流,但两者波形变化保持一致;频域上,输入端和输出端能量谱基本一致,且两者均能够有效评定焊接中短路过渡的频率.进而为评定焊接过程稳定性提供了一种新思路,且对研究焊机的谐波有一定的实用价值.     

CO_2气体保护焊短路过渡过程与电参数的关系

用计算机控制的高性能数据采集系统对 CO2 焊短路过渡过程的电参数进行了研究 .分析认为可利用电弧电压来指示熔滴短路及电弧复燃 ,利用电弧电压的微分来指示液体小桥缩颈 ,为 CO2 焊短路过渡实时控制奠定了基础 .     

二氧化碳短路过渡焊接电流神经模糊控制系统

研制了一种以8C52单片机为核心器件，通过自软件方式实现稳定二氧化碳短路过渡焊焊接电流的神经网络自适应模糊控制系统。系统中所嵌入的神经网络可实现对隶属函数的微调和模糊控制的调节，克服了常规模糊控制系统隶属函数非适应性的缺点。该神经模糊控制器可消除因电弧电压调节、网络电压波动、保护气纯度流量以及焊炬高度变化等随机因素引起的焊接电流偏差。焊接工艺实验表明，在实验电流范围内，平均电流的最大偏差不超过7A，平均电流相对误差小于5％，而控制前平均电流的偏差不小于12A，相对误差不小于9％，因此该控制系统响应速度快，超调小，稳态精度高。     

短路过渡CO2焊燃弧电流波形实时模糊调整

为改善和提高ＣＯ２ 焊接电流波形控制的工艺效果,采用以熔滴体积为目标函数,以燃弧电流脉冲宽度为调整量,以模糊控制器为核心的控制方法。在对模糊控制器设计及实现中所涉及的有关特殊问题进行充分研究的基础上,实现了对燃弧电流波形的实时模糊调整。实验结果表明,此方法简化了短路过渡ＣＯ２ 焊接参数设定,增强了焊接稳定性及对焊接条件的适应能力,改善和提高了焊接工艺效果。     

短路过渡的CO2焊波形控制探索

针对CO2焊短路过渡飞溅产生的机理,研究了减小飞溅、实现波形控制核心技术问题,设计了实现波控的软、硬件方案,对电压、电流进行了有效控制.实验结果表明,该设计方案能明显减小飞溅、改善焊缝成形.     

CO_2焊短路频率测量单片机系统的研制

在短路过渡CO2焊接过程中,短路频率越高,过渡熔滴越小,焊缝波纹越细密,焊接过程越稳定,飞溅越小、,焊缝成形越好,所以,对表征短路过渡过程的短路过渡频率的测量是具有重要意义。而单片机具有很强的抗干扰能力和很好的温度特性,在测量精度和速度上都能满足短路频率测量的技术要求。本文对利用单片机测量CO2气体保护焊短路过渡频率作了详细介绍,阐述了短路过渡原理及单片机测量频率的定时/计数原理,并针对现有的短路过渡测量系统硬件设计编制了相应的软件,完成了CO2焊短路频率测量系统的设计工作。通过实际的软硬件的调试,实现了对CO2焊短路频率的测量,并能够分辨出正常短路与瞬时短路。     

水蒸气保护焊短路过渡动态过程研究

在测定了水蒸气作为保护气体时的电弧物理特性参数的基础上,对水蒸气保护焊下短路过渡的动态过程进行了模拟．模拟结果与实验结果相吻令,随着电源电压与电感值的升高,短路过渡形式由燃弧──熄弧—短路—燃弧,向燃弧──短路──燃弧过渡。研究了电源电压、电感和送丝速度等焊接参数对短路过渡动态过程的影响．把电弧过程呈燃弧—熄弧—短路－燃弧交替进行,并且熄弧时间最短,短路频率最高作为研究目标,找出此条件下具体的电源电压与电感值及其关系,为制定焊接规范提供依据．     

短路过渡CO2焊燃弧电流波形实时模糊调整

To improve the technical effect of the arc current control for CO₂ welding, the controlling method was used to realize real-time fuzzy adjustment of the arc current. The droplet volume was used as the aim function, the pulse width of the arc current as the adjustment parameter, and the fuzzy controller as the core. The results show that the method simplify the setting of welding parameters, strengthen welding stability and adaptability to the welding conditions, and improve the welding results.     

短路过渡高速焊波控法的研究

在对高速焊分析的基础上，提出了多种电流波形控制方法：恒压特性、恒流特性、大恒流 小恒流特性，并分别介绍其工作过程．通过实验获得了适合于高速焊的波控方法：大恒流 小恒流特性控制；对波控参数的优化使焊接速度提高到1.5m/min.焊接过程稳定，飞溅小，焊缝成形表面光滑，熔宽均匀一致，波纹致密，焊接质量好．对燃弧阶段采用两段恒流进行控制是全新的控制思路，有利于实现燃弧能量的精确控制．     

二氧化碳短路过渡焊电流波形控制模式的研究

针对二氧化碳弧焊熔滴短路过渡过程动特性差，飞溅大的特点，对一种关联式电流波形智能控制器的波控模式进行了研究，提出了实时控制熔滴过渡过程电流波形的波控基本模式。试验表明，该波控模式能对弧焊过程实施有效波控，尤其适宜于带有交流纹波成分的整流焊接电源的波控。采用该控制模式，通过波控器的快速分流作用，可抑制弧焊短路初期，短路未期的电流增长和燃弧初期的电弧冲击，能够优化熔滴过渡过程的电流波形，使液桥柔顺破断，熔滴无冲击地进入熔池，从而改善了二氧化碳在弧焊过程中的动特性，抑制了焊接飞溅。     

CO2短路过渡焊电压和电流最优匹配的智能控制

研制了一种以80C196KC数字单片机为核心器件,通过软件方式实现CO2短路过渡焊电压与电流自动形成最优匹配的智能控制系统。系统通过PID（P为比例,I为微分,D为积分）参数自适应模糊控制器,可维持所选定电流不变。同时,系统采用优选法（0．618法）和变步长法相结合的分段寻优控制器,实现以最高短路过渡频率为目标的电弧电压自寻优。实验证明：当焊接电流在110－220A范围内时,经智能系统控制后的CO2焊短路过渡频率较控制前要高;寻优后的电弧电压与稳定后的电流形成最优匹配,达到了稳定熔渡过程、减少飞溅、改善成形的目的。     

短路双频率过渡实时评价控制系统

将焊接过程参数质量评价和控制结合起来，提出一种通用型实时评价控制系统结构，并阐述了其原理和传递因子间的相互影响．在短路过渡GMAW焊中以正常短路频率和瞬时短路频率为评价指标，设计并实现了一套焊接过程参数质量实时评价控制系统．通过改变瞬时短路频率评价的作用位置，有效地解决了双频率评价间的冲突，提高了系统的稳定性和焊接过程参数的质量．     

光电数显式CO2焊短路过渡频率计的研制

基于光电传感方法,研制了一种数显式频率计来检测CO2气体保护焊焊接过程熔滴短路过渡频率,达到对熔滴短路过渡稳定性进行时时监测,从而实现优化焊接规范参数,减低焊接飞溅产生,提高焊接质量的目的.     

CO2气体保护焊短路过渡过程与电参数的关系

用计算机控制的高性能数据采集系统对CO2焊短路过渡过程的电参数进行了研究,分析认为可利用电弧电压来指示熔滴短路及电弧复燃,利用电弧电压的微分来指示液体小桥缩颈,为CO2焊短路过渡实时控制奠定了基础。     

协同式CO2焊电弧自身传感模糊控制系统

为了减小 CO2 焊接过程中的飞溅和改善焊缝成型 ,实现焊接参数的最佳匹配。介绍了一种在波形控制基础上 ,采用电弧自身传感的协同式模糊控制方法对焊接过程参数进行实时控制的逆变式 CO2 焊机控制系统。它通过电弧自身传感对 CO2 焊接过程有重要影响的短路过渡频率的检测 ,通过模糊处理和模糊判决之后 ,实时的对电弧电压进行控制 ,以保持焊接过程中规范参数的协同匹配关系。实验结果表明 ,采用该控制系统的焊机 ,实现了焊接规范参数的自动匹配和自动调节 ,同时明显改善了焊缝成型和降低了焊接过程中的飞溅。     

基于数字信号处理的CO2短路过渡数字信息控制

提出了数字信息控制 CO_2 短路过渡稳定性的思想 ,研制了基于数字信号处理 (DSP)芯片信息化控制的 CO_2 焊机 .讨论了用 DSP芯片对焊接过程信息进行实时处理的 DSP硬件设计、软件编程及电弧电压、电流信号的数字信号处理模式等内容 .试验证明 ,研制的数字化、信息化控制 CO_2焊机工作稳定可靠 ,能较好地满足工艺性能 .     

基于视觉传感的CO_2焊焊接偏差识别

高质量焊接图像的获取和焊接偏差信息的获取是焊接偏差检测中的两个重要步骤.文中在对CO_2焊的成像特征进行分析的基础上,采用宽动态范围相机采集清晰和稳定的CO_2焊实时图像,并根据焊接图像的特点,开发了一种改进的Canny算法来获得边缘信息,结合Hough变换和先验知识提取出坡口边缘;为了拟合出熔池边缘,提出一种基于条件约束的差分进化(Differential Evolution,DE)椭圆识别算法;在此基础上计算得到焊接偏差;并通过试验对焊接偏差识别算法的鲁棒性和精确性进行验证.结果表明:文中提出的算法可满足焊缝跟踪和焊接自动化的要求.