铝合金MIG焊多信息融合及多变量解耦控制模型研究

	铝合金MIG焊多信息融合及多变量解耦控制模型研究
项目编号	50675093
	樊丁
摘要	铝合金在焊接时热积累作用很强，中厚板焊接时在恒定热输入条件下容易产生严重的缺陷，利用视觉传感实现焊接过程闭环控制是解决这一问题的重要方法。针对这一问题开展了大量的研究工作，发现铝合金MIG焊时参数间耦合十分强烈，仅以视觉传感熔池状态并采用单变量控制器调节热输入很容易破坏焊接过程的稳定，导致控制过程失败。理想的控制模型应在控制热输入的同时确保熔滴过渡的稳定，因此对铝合金MIG焊多信息融合和多变量解耦控制模型进行了深入研究，利用视觉、焊接电流电压和电弧声信号的多信息融合模型实时判别熔池状态和电弧及熔滴过渡稳定性，并建立了非线性自适应解耦控制模型，实验证明了研究成果和建立的系统的有效性。本课题的研究对解决铝合金脉冲MIG焊动态过程控制难题，保证铝合金结构件高精度、高质量焊接具有重要的理论和实际意义。【英文摘要】Aluminumalloythermalaccumulationeffectsareverystrongintheweldingprocess.Inconstantheatinputcondition,middlethickplateweldingapttoproduceseriousdefects.Inordertosolvethisproblem,oneofimportantmeasureisapplyingvisionsensetorealizethecloseloopweldingcontrol.Weproceedlotsofresearchtothisproblem,andfoundaluminumalloypulsedMIGweldingparametercouplingarequitestrong.Thestabilityofweldingprocessisveryeasytobedestroyedifonlyusevisionsensepoolstateandemploysinglevariablecontrollertoregulateheatinput,itwouldleadtofailureofthecontrol.Idealcontrolmodelcancontrolheatinput,atthesametimeensurethestabilityofmetaltransfer.AnaluminumalloyMIGweldingmulti-informationfusionandmulti-parameterdecouplingcontrolmodelwasprsented,andthemodeldiscrabetheralationshipbetweensignalofvision,arcvoltage,weldingcurrentandarcsoundtoweldpoolstateandmetaltransferstabilitywasrealized.ThenonlinearadaptivedecouplingcontrolsystemforaluminumpulsedMIGweldingwassetablished.ThestudyhasimportanttheoreticalandpracticalsignificancetosolvealuminumalloyMIGweldingdevelopmentprocessandensurethataluminumalloycomponentsweldhavehighprecisionandhighquality. 【结题摘要】铝合金在焊接时热积累作用很强，中厚板焊接时在恒定热输入条件下容易产生严重的缺陷，利用视觉传感实现焊接过程闭环控制是解决这一问题的重要方法。针对这一问题开展了大量的研究工作，发现铝合金MIG焊时参数间耦合十分强烈，仅以视觉传感熔池状态并采用单变量控制器调节热输入很容易破坏焊接过程的稳定，导致控制过程失败。理想的控制模型应在控制热输入的同时确保熔滴过渡的稳定，因此对铝合金MIG焊多信息融合和多变量解耦控制模型进行了深入研究，利用视觉、焊接电流电压和电弧声信号的多信息融合模型实时判别熔池状态和电弧及熔滴过渡稳定性，并建立了非线性自适应解耦控制模型，实验证明了研究成果和建立的系统的有效性。本课题的研究对解决铝合金脉冲MIG焊动态过程控制难题，保证铝合金结构件高精度、高质量焊接具有重要的理论和实际意义。
项目类别	面上项目
项目来源	国家自然科学基金
	2007
结束日期	2009-12-31
学科门类	1102 - 机械工程 ; 11 - 工程与技术
主持机构	兰州理工大学
项目经费	310000.0
国家	CN
语种	中文
文献类型	项目
条目标识符	https://ir.lut.edu.cn/handle/2XXMBERH/64986
专题	材料科学与工程学院
推荐引用方式 GB/T 7714	樊丁.铝合金MIG焊多信息融合及多变量解耦控制模型研究.2007.