激光切割加工中的功率控制与同步控制

为了使得激光功率跟随加工速度按照所需比率同步变化,建立了材料单位面积激光功率与切缝深度、激光器控制信号与输出功率间的函数关系.结合闭环控制策略,实现了任意材料、任意有效切缝深度下的激光功率控制以及激光功率与运动的精确同步控制.实验结果表明:该控制算法能够保证一致的切缝深度,获得均匀一致的切割质量.激光功率控制以及功率与运动的同步控制在要求高质量的激光切割加工中有很好的应用前景.     

激光切割加工中焦点位置控制方案研究

通过研究激光切割焦点位置控制系统的结构模型，确定了控制系统必须满足的性能指标，进而提出ＰＩＤ的控制方案，使系统获得较好的动静态特性，实验证明：运用这种控制方案，系统对斜坡工件和起伏工件的跟踪均能满足要求。     

基于Hough变换的焊接接头自动识别技术研究

以作者所研制的焊接机械手为对象,针对其在焊接大型模具时,焊缝数量多的特点,采用提供信息量大、抗干扰能力强的视觉传感器CCD来获得焊接接头平面位置信息．在对CCD摄取的模架图像进行校正、灰度拉伸、灰度阈值变换后,采用Canny边缘检测算子检测出模架筋板上侧的边缘点,并针对传统的Hough变换方法不能检测出直线端点,容易重复检测直线以及提取直线精度不高的缺点加以改进,采用改进的Hough变换方法提取了筋板边缘线,求取这些边缘线交点即可获得焊接接头平面位置信息．实验结果表明,该方法可以有效解决Hough变换存在的上述问题,并能准确稳定地提取出模架筋板边缘线,达到识别焊接接头平面位置的目的．     

激光切割的功率控制及其与运动的同步控制

为了使得激光功率跟随加工速度按照所需比率同步变化,建立了材料单位面积激光功率与切缝深度、激光器控制信号与输出功率间的函数关系.结合闭环控制策略,实现了任意材料、任意有效切缝深度下的激光功率控制以及激光功率与运动的精确同步控制.实验结果表明:该控制算法能够保证一致的切缝深度,获得均匀一致的切割质量;其功率控制精度约为1.47%,切缝深度误差在1%以内.     

基于图像Canny边缘检测和Hough变换算法的高温结构测量方法

针对高温工程结构测量问题,将图像处理中的边缘特征检测技术应用到高温结构测量中,提出一种基于Canny边缘检测和Hough变换算法的高温结构测量方法,解决了高温结构测量的实际需求.该方法先对试件结构测量位置进行边缘检测和提取,并以分段直线形式确定待测边缘,再计算得到宽度等结构测量结果,并将其转换为材料力学性能参数.该方法充分利用了图像处理技术的优点,测量条件低且环境适应性强,同时采用分段检测的优化设计,测量精度高,稳定性好.     

微机对激光切割系统加,减速的控制

分析了控制系统加、减速过程对切割质量的影响，并在一般加、减速控制理论的基础上探讨了用于激光切割系统加、减速控制的方法，得出了提高切割质量的若干途径。     

激光切割加工中焦点位置控制方案研究

通过研究激光切割焦点位置控制系统的结构模型,确定了控制系统必须满足的性能指标,进而提出PID的控制方案,使系统获得较好的动静态特性．实验证明：运用这种控制方案,系统对斜坡工件和起伏工件的跟踪均能满足要求．     

基于图像Canny边缘检测和Hough变换算法的高温结构

针对高温工程结构测量问题, 将图像处理中的边缘特征检测技术应用到高温结构测量中, 提出一种基于Canny边缘检测和Hough变换算法的高温结构测量方法, 解决了高温结构测量的实际需求. 该方法先对试件结构测量位置进行边缘检测和提取, 并以分段直线形式确定待测边缘, 再计算得到宽度等结构测量结果, 并将其转换为
材料力学性能参数. 该方法充分利用了图像处理技术的优点, 测量条件低且环境适应性强, 同时采用分段检测的优化设计, 测量精度高, 稳定性好.     

基于高速数据传输控制的激光显示系统

文章给出了一种采用扫描振镜实现的激光动画屏幕显示系统设计方案,即计算机与嵌入式单片机相连的高速数据传输与控制系统,该系统能够快速、实时地完成动画数据传送,并通过振镜偏转角与屏幕上点的对应关系数据库的修正,很好地改善了图形失真问题;在振镜驱动控制部分,提出了位置-电流的串级控制思想,实验结果可以看出,伺服系统在避免输出功率放大级饱和的条件下,具有最短的大角度动态响应时间.     

OpenCV的车道线检测方法

基于开源计算机视觉库(OpenCV),提出一种轻量级的车道线检测方法.首先,对输入的原始图像进行灰度化处理,紧接着使用双边滤波滤除噪声,大幅度保留原始图像的边缘信息;然后,用Canny边缘检测提取图像边缘;最后,使用速度更快的渐进概率Hough变换(PPHT)识别车道线.仿真结果表明:预期检测车道线的效果较好.     

一种改善激光切割表面质量的预估控制方法

激光切割质量的优劣是指切割尺寸精度高低和切割表面质量的好坏,而切割表面质量又以切口宽度及切口表面粗糙度、热影响区的宽度、切口断面的波纹和切口断面或下表面有无挂渣等为衡量指标.为进一步提高激光切割表面的质量,通过对激光切割的加工件表面轨迹进行数据采集和分析,提出了随加工物件平整度动态调整激光切割喷嘴位置的系列预估控制算法,以达到补偿提高切割精度的目的.并利用计算机仿真实验,验证了该方法能够有效地修正实际切割轨迹,从而提高激光切割的精度和质量,证明该方法可行.     

一种基于方向导数的边缘直线检测算法

基于方向导数序列的概念提出一种新的边缘直线检测算法.在检测过程中,将边缘图像视为三维空间的曲面,对各个边缘点求各个方向的方向导数序列,然后由方向导数序列的取值判断确定出直线段.通过分析和编程试验证明了其算法对直线段的检测有效.     

激光热应力切割玻璃实验与分析

CO２激光器平均输出功率为１００W时,通过聚焦光路在玻璃表面形成圆型的聚焦点。玻璃强烈地吸 收１０畅６μm的激光,激光能量被玻璃表面１５μm厚的吸收层吸收,形成局部的应力纹样分布（设定的切割线）。 介绍了淬火气嘴将冷空气吹到玻璃表面对受热区域进行快速淬火;１００W的激光能量照射玻璃表面,产生高于玻 璃软化的温度;吹气冷却形成应力集中的热应力层,使玻璃从切开的断口沿切割线断开,断口光洁。实验证明, 激光热应力切割玻璃的最佳速度是４００mm桙s。     

激光切割喷嘴性能的分析与参数设计

在激光切割中,喷嘴是激光切割机一个很重要的组成部分,它是聚焦光束和辅助气体的共有通道.通过气体动力学理论和激光切割实验结果的分析与研究证明:适当控制喷嘴的流体力学特性,即精心设计喷嘴的参数,可保证工件切口的表面质量.     

基于Hough变换的虹膜定位算法

针对利用Hough变换实现虹膜定位时遇到的一些问题提出了相应的解决方案。为减少Hough变换的计算量,本算法采用了“先采样后变换”、“由粗到精”的方法;为提高可靠性、减小噪声影响,算法利用了虹膜内外边界之间的耦合关系以缩小在边界参数空间内的搜索范围。在MAT—LAB软件环境下的试验表明,算法取得了良好的效果。     

基于数学形态学与Hough变换的道路边缘提取

道路边缘的提取是运动检测中最关键的一步。针对目前运动检测过程中更新数据量大、实时性不高的问题,提出了一种新型、快速的道路边缘提取方法。该方法首先利用数学形态学对原图像进行增强,然后通过Canny算子对增强图像进行边缘检测,最后采用Hough变换检测出二值图像中的道路边缘。实验证明,该方法准确性较高,可以减少后期运动检测的运算范围,提高运动检测速率。     

复杂轮廓激光切割路径优化算法的研究

激光切割的加工路径优化问题实质上是如何缩短激光头在轮廓间移动的空行程距离.复杂轮廓的切割顺序的生成必须考虑轮廓的嵌套问题.本文以轮廓位置关系为约束条件,根据图论原理将加工路径优化问题归结为广义旅行商问题(GTSP).提出了先按照轮廓位置关系构造树形结构,然后以加工起点为基准点按照从内向外的顺序遍历树形结构的优化算法,并给出应用实例.实验统计表明,使用该算法可将激光头空行程距离减少10%以上,明显的提高了激光切割的效率和质量.     

激光切割过程中位置检测系统抗干扰研究

针对激光切割过程中位置检测系统的电容传感器检测信号易受切割熔渣影响的问题,提出了一种通过有限元法计算熔渣溅射对电容传感器影响的方法。首先,通过COMSOL软件对传感器建模,并采用有限元法对电容传感器的电容变化及熔渣飞溅过程中各因素改变对电容的影响进行仿真计算;然后,采用金属球模拟熔渣,对仿真结果进行实验验证;最后,通过插补法处理仿真计算结果及实测电容,绘制电容的等值线图并得到熔渣溅射过程中电容的变化规律:在熔渣飞向切割头的过程中,电容变化存在逐渐增大并两次突变的特征,变化大小与熔渣体积呈正比关系,与极板间距呈反比关系,且熔渣处于平面影响区及其下方区域时对传感器影响更大。实测值与仿真结果误差在0.001pF以内,因此仿真结果可准确地反映熔渣溅射对电容传感器的干扰情况,为干扰滤除及切割头设计提供理论依据。     

一种基于FFT图像边缘检测算法的改进

因传统Canny算子在图像边缘检测应用中无法取得理想效果,故提出利用有较好抑制噪声作用的FFT,实现增强图像的功能,再采用传统的Canny算子,提取原始图像边缘的方法,算法综合了两者的优点．实验结果表明,采用改进算法有效地增强了边缘检测的准确性,取得了比较理想的边缘检测效果．