文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
铝合金MIG焊智能控制及多传感信息的处理研究
姓名:黄岸
申请学位级别:硕士
专业:材料加工工程
指导教师:樊丁;石玕
20060520
摘要为了适应交通运输工具轻量化发展的需要,铝合金焊接结构得到了日益广泛的应用。脉冲甘锹梁辖鸷附拥闹饕7椒ㄖ唬虼硕月梁辖鸹魅薓焊过程检测与控制系统的研究具有重要的现实意义。由于铝合金脉冲腹淌一个典型的非线性、强耦合和时变的多变量复杂系统,存在强烈的弧光和多种熔滴过渡形式,伴随着烟尘和电磁干扰等不利因素,因此基于传统控制理论很难获利用铝合金脉冲溉鄢乜矶榷媸赌P停直鹕杓屏薖熔宽控制系统和模糊熔宽控制系统,并进行了仿真研究,在对比两种控制器控制效果的基础上设计了模糊熔宽控制器,同时结合专家系统初步解决了铝合金缚刂乒程中多参数耦合的问题。通过试验对比了恒规范焊接条件下和模糊专家系统闭环控制条件下的平板堆焊效果,结果表明,模糊专家系统控制效果较好。试验中发现,采用模糊专家控制系统对焊接过程进行闭环控制时,焊丝干伸为输入,采用曲线拟合法建立了铝合金脉冲父缮斐に嫠退克俣缺浠亩态过程阶跃响应辨识模型,该模型的仿真结果与实际试验过程基本吻合;分析了电焊机数字控制接口,为下一步实现对焊丝干伸长控制及对铝合金脉冲付啾淞拷怦羁刂频於嘶传统的焊接过程控制往往采用单一的传感方法,因而不能全面地反映焊接过测焊接过程稳定性的多传感信息处理模型。初步探讨了不同的信号处理方法在焊金焊接过程熔池塌陷点以及不同熔滴过渡形式下的声音特征,为在焊接过程中实福荒:刂葡低常桓缮斐ぃ坏缁∩得良好的控制效果,采用智能控制方法是解决这一难题的重要手段。长及电弧弧长对焊接过程稳定性和焊缝成型有重要影响。为了对焊接干伸长和电弧弧长进行控制,研究了焊丝干伸长视觉传感和图像处理算法,并以阶跃函数作程特征信息,鉴于此,提出以视觉传感模型检测熔池状态,以焊接电弧声传感检接电弧声处理中的应用,最终通过小波分析和功率谱分析等方法初步提取了铝合时检测熔池塌陷和熔滴过渡方式奠定了基础。关键词:铝合金:脉冲硕士学位论文
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如。年。月学位论文原创性声明日期:如月』,日学位论文版权使用授权书兰州理工大学年滤耆本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒈C芸冢年解密后适用本授权书。⒉槐C芸凇朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉啊獭导师签名:日期:
第滦论引言在人们日益关注社会的可持续发展和环境保护的今天,燃油交通运输工具已是城市环境污染的大户之一。为减少燃油消耗、环境污染和提高载重量,交通运输工具正努力向轻量化方向发展。铝合金相比于传统制造交通运输工具的材料,具有一系列无可比拟的优越特性缦卤.,是实现交通运输工具轻量化、高速化和现代化的理想材料,它的开发和应用越来越受到各国的重视。铝合金材料可用于制造地铁车辆、市郊铁道客车和货车道客车和货车、高速客车和双层客车的车体结构件、车门窗和货架、发动机零件、气缸体、汽缸盖、专用船的上部构件、装饰板、隔板、蒙皮板、发动机部件等。高速、节能、安全、舒适、环保是现代化交通运输工具的发展方向,而大型扁宽薄壁铝合金型材是实现轨道交通工具特别是地铁列车、高速列车、双层列车和轻轨列车高速化和轻量化的关键材料。它的大量使用可使车辆制造工作量减少%,车体质量减小%~%,能提高车辆的运行性能、加速性能和安全舒适性能,降低车辆自身表煌牧系奶匦员冉空调器和散热器、车身板、蒙皮板和轮毂等,以及各种客船、渔船和各种业务船、牵引能耗费用。此外,铝合金耐蚀性好,使用寿命长且回收率高,可大幅度降低车辆的综合成本和最终使用成本。目前,日本、德国等工业发达国家已研制出了硕士学位论文
全铝的高速客车车厢和地铁车辆。铝材凭借优越的性能正在部分替代钢铁材料,并将成为交通运输工业的基础材料⋯。铝合金是亚音速飞机的主要用材,目前民用飞机结构上的用量为%~%,在军用飞机结构上的用量为%~%。国外预测,含钪、铝、镁合金及其它系铝及铝合金是最早用于汽车制造的轻质金属材料之一,也是工程材料中最经济实用、最