一、One-knob self-optimizing fuzzy control of CO_2 arc welding process（论文文献综述）
刘强[1]（2020）在《钢轨现场维修超窄间隙焊接系统及焊接参数设定研究》文中进行了进一步梳理随着铁路运营里程不断增长,客运提速、货运重载、行车密度不断增大。各种铁路伤损不断,现场维修任务繁重。高速铁路需要实现钢轨的无缝连接,传统的钢轨焊接方法存在设备庞大、接头质量不理想以及焊接效率低等问题,难以满足钢轨现场原位焊接修复的要求。焊剂带约束电弧超窄间隙焊接技术由于开坡口窄,具有焊接线能量低、焊接效率高、接头韧性强等优点,且设备简单,只要焊接参数匹配的合理,可以得到质量良好的焊接接头,有望用于钢轨现场原位修复焊接。钢轨维修现场的恶劣环境对钢轨超窄间隙焊接装置的便携性和系统的鲁棒性提出了更高的要求。本文以三菱公司的第三代PLC FX3U-64MR/ES-A及DA模块FX3U-4DA为核心控制器,配合悬臂梁式四自由度焊枪行走机构以及通用公司的模拟焊机NB-500T,研制了适用于钢轨现场维修的超窄间隙焊接装置,并进一步对焊接参数进行了优化匹配。提出了基于案例推理的焊接参数预设定方法,通过对焊接过程电信号的分析,得到了超窄间隙焊接过程平稳的电弧稳定性量化指标范围,利用正交实验研究了焊接参数与焊缝成形质量指标之间的灵敏度,结合焊接过程稳定性和焊缝成形质量对预设定焊接参数进行反馈调节,以保证焊接质量。基于LabVIEW开发了集焊接信号采集、分析与焊接参数设定控制为一体的人机交互界面,利用LabVIEW与PLC通讯,实现了焊接参数的远程给定。同时将焊接过程操作控制部分做成一个手柄,焊接时,只需输入当前焊道的坡口宽度,由系统匹配相应的焊接参数,也可手动对相关焊接参数进行调整,待设置好相应的参数后,可以操纵手柄进行焊枪的对中、焊接的启停等焊接过程控制。最后利用上述试验平台及方法进行了异种钢轨对接焊接试验,得到适用于该异种钢轨对接的超窄间隙焊接工艺规范,并结合焊接过程电信号对异种钢轨超窄间隙焊接熔池的形成做了分析,为钢轨超窄间隙焊接工艺过程的进一步优化奠定了基础。
岳立帅[2]（2020）在《基于多传感器信息的焊缝熔深预测》文中研究指明在熔焊过程中,焊缝熔深是焊接质量的关键指标,很多焊接结构的失效就是由于焊缝熔深不够或未焊透导致的,因此对于焊缝熔深的检测就显得非常重要。目前焊缝熔深普遍的检测方法是通过焊后破坏性试验,切开截面观察焊缝的宏观金相,这在工程中往往无法实现。熟练的焊工能够根据焊接过程中的电弧声音和表面的熔池形貌,凭观察实时调节焊接参数,确保焊缝的熔深合格,因此可以通过采集电弧声、熔池图像和焊接电信号等搭建焊缝熔深预测模型。本文构建了焊接数据采集实验平台,实现了焊接电流、电弧电压、电弧声和焊缝熔池表面图像的实时同步采集。分析了所采集的信号与焊缝熔深之间的关系,并提取信号的特征值。分别应用多元线性回归、回归支持向量机和BP神经网络建立依据所采信号预测焊缝熔深的模型。通过对比三种模型的预测误差,BP神经网络的平均相对误差相对较小为1.1%。采用CO2气体保护焊在板厚为15mm的Q235平板上进行堆焊实验,应用BP神经网络对平板堆焊的焊缝熔深进行预测,预测值的平均相对误差为1.4%。焊接熔深随着以下参数变化减小:焊接电流减小,电弧电压增大,焊接速度增大,气体流量增大。采用相同材质的板材和焊接方法进行了角焊缝实验,除了上述的焊接参数对熔深有影响外,焊枪的空间位置对角焊缝的熔深有很大的影响,焊枪的空间位置由焊枪与底板的夹角、焊枪的对中位置和焊枪的倾斜角度确定,通过将焊枪的空间位置添加为模型的输入节点,并采用Dropout改进的BP神经网络模型,使得角焊缝熔深的预测模型精度提高,侧板熔深a、焊根熔深b和底板熔深c的平均相对误差都在3.8%以内。
曹军[3]（2019）在《基于BIM技术的建筑机电节能运维系统构架与功能需求研究》文中研究说明现阶段,建筑行业内部的业务开展还没有实现较高的信息化和智能化,管理效率不高。其中,建筑机电的运营管理的效率问题尤为突出。在进行设备运行管理时,过去采用最多的是建筑自动化系统,但是该系统在使用时对于操作人员的专业水平要求较高,很多运行管理人员并不能有效的使用该系统。此外,对于设备运行的监测数据只留存在系统内部,不能实现信息的共享,也就无法发挥数据的真实价值。建筑信息模型（BIM）的出现则为设备检测数据和工程数据的集成提供了一个新的途径,能够在运行管理阶段进行辅助分析和决策,充分发挥数据信息的价值。文章思路以重庆市某商业综合体项目为对象,对既有项目建筑机电运维效果进行理论性质地分析,通过综合BIM技术以及机电运维框架技术之间的优势以及对暖通空调子系统、能源管理子系统等构架与功能需求地实地考察研究与理论分析,从项目实际出现的问题为基础点出发,结合现场数据地实地调研,分析出暖通空调系统、能耗管控系统、自动控制系统等各部分出现的实际问题,并提出适合于本项目问题解决方案的策略以及对应框架策略实际地运用效果探求,实现智能化的运维管理是一项基于BIM系统新兴机电运维管理及优化改造技术相关的应用型研究。文章通过文献查阅,对目前BIM在机电运营使用中存在的问题进行总结分析,确定搭建基于BIM架构的机电运维框架概念模型对比与传统机电运维的优势以及难点;对基于BIM技术的机电运营维护系统,从技术角度入手对其软、硬件设施进行研究;研究不同信息数据的共享及有效使用;研究可视化、参数化、协同性等特点在系统各个模块的应用,从而对各个辅助模块的框架进行搭建;结合论文重庆市参考项目,依据现场调研以及对整体机电运维系统反馈出的暖通空调系统实质性问题,基于这一理论点出发,分别从暖通空调系统框架、能源管理系统框架、楼控系统深化功能需求框架等对实际问题进行理论性质地分析与解决,对项目做进一步地技术分析与诊断,完善对于该项目机电节能运维控制管理与改造,同时以BIM系统的优势实时反馈与管理,以达到文章效果与搭建目的。具体细化分别对暖通空调系统内运维模式框架进行类别性地节能运维分析,提出模糊控制以及冷机群控等技术逻辑架构,并分析对于该项目的节能潜力以及相关性的实际效果;同时提出新新机电运维智慧技术管理构架功能需求模式,分析关于智能厕所、智能客流、智慧停车系统等对于实际项目操作性的应用潜力与实际效果。
董昌文[4]（2018）在《基于焊接熔池补偿气体射流方法的不锈钢脉冲MIG高速焊研究》文中研究表明高速焊是高效化焊接研究的重要分支,对提升焊接生产技术水平具有十分重要的意义,但长期以来,高速焊接时存在的驼峰焊道和咬边缺陷问题严重制约了高速焊技术的发展。论文提出“熔池流动动量分析方法”对驼峰焊道和咬边缺陷的形成机理进行解释,提出“焊接熔池补偿气体射流方法”用于抑制驼峰焊道和咬边缺陷,并进行了理论和试验研究。本文主要研究内容和创新点如下:1、论文提出一种“熔池流动动量分析方法”解释驼峰焊道形成机理,该方法将焊接过程中的熔滴、母材与熔池液流作为三个独立对象进行研究,从运动速度和动量角度比较常规焊接与高速焊接熔池差异,指出熔池液流相对母材动量大小是高速焊接时驼峰焊道形成的主要原因之一。在高速焊接状态,熔滴的前向初始动量较大,熔池液流受电弧力、气流力作用时间短,导致熔池液流与母材的相对动量较小,液态流输运液态金属的能力明显下降,无法实现在熔池尾部形成具有恒定高度的稳定液态金属堆积。这种情况下,熔池中的液态金属几何形貌主要由表面张力起主要作用,容易出现在周期性滞止点收缩并凝固形成驼峰焊道的缺陷。2、论文提出一种“焊接熔池补偿气体射流方法”对驼峰焊道和咬边进行抑制,达到“削峰填谷”效果。该方法引入气体射流冲击未凝固的焊接熔池,达到人为干预焊后熔池运动的目的。论文从理论上研究了可行性,并对其主要特征和作用以及工作机制进行阐述,揭示了焊接熔池补偿气体射流方法在高速焊中具有“削峰填谷”作用,同时提出了基于该方法的304不锈钢脉冲MIG高速焊整体构想。试验表明,气体射流有明显改变焊缝形貌、提高焊接热效率的作用。补偿了气体射流段焊缝余高降低,熔宽增加,熔深也略有增加,焊缝外观形貌和熔合比明显优于传统焊接方式所得到的焊缝。3、建立了熔池补偿气体射流方法的智能化焊接平台及高速焊参数优化与焊缝质量评价系统。构建了补偿气体射流气路系统,并采用智能化控制策略对弧焊电源进行控制和优化;利用大步长标定和局部Newton插值法思想建立专家数据库自学习自调节工艺参数机制;通过优化高速焊工艺参数,进行了有/无补偿气体射流情况下多项高速焊工艺试验;采用现代图像处理技术,建立了新的焊缝外观特征提取和评价方法,该方法利用二值图像方法进行焊缝轮廓信息提取,利用图像强度曲线表征焊缝平直特性,通过边缘检测算子及数学形态学方法对有/无补偿气体射流焊缝进行边缘检测提取预处理,利用图像全局熵、图形相似性技术对经预处理的焊缝图像进行比较与分析研究,获得了采用补偿气体射流焊接方式焊缝外观的定量评价结果。试验表明,在相同或相近参数下,有补偿气体射流焊接速度与无补偿气体射流焊接速度比达220%288.1%;焊缝横截面分析显示,成形系数和熔合比明显优化,对凸起部位金属最大调节率达68.16%,母材内金属横截面热效率提升达22.6%。4、开展了有无补偿气体射流的焊缝微观组织分析及力学性能测试对比性研究。测试表明,焊接熔池补偿气体射流方法可明显抑制高速焊接中的驼峰焊道和咬边缺陷,显着提升焊接速度,改善焊缝外观形貌和力学性能。补偿气体射流对熔池具有明显搅拌作用,改变粗大柱状晶、树枝晶生长环境,使焊缝中心、焊趾区、熔合区、热影响区、焊缝表面等区域晶粒细化;拉伸强度测试显示,使用补偿气体射流方法的测试指标参数全面占优。补偿气体射流焊缝承受断裂载荷能力与无补偿气体射流焊缝承受断裂载荷能力比达110.4%120.9%。采用补偿气体射流的焊缝中心区域硬度更高;弯曲试验表明,补偿气体射流焊缝韧性良好,无断裂和裂纹源产生。
朱强[5]（2017）在《铝合金脉冲MIG焊电流高斯波调制方法研究》文中进行了进一步梳理铝合金材料和普通黑色金属材料相比,具有质量轻、强度高、比重小、抗腐蚀性好和回收再利用方便等特点,目前在汽车工业、机械制造、航空航天、化学及船舶制造业中已大量应用。但与黑色金属材料相比,铝合金材料焊接过程较困难,焊缝比较容易形成气孔、夹渣、焊塌和焊穿等缺陷,焊缝中氢气孔更是危害最大、最难以避免的常见缺陷,焊接困难问题一直是制约其广泛使用的最大障碍。本文针对铝合金焊接难点,研究了铝合金焊接过程评价方法,自适应模糊PID控制,熔滴过渡控制方法,并从焊接电流波形精细控制方面出发,深入研究铝合金脉冲MIG焊新型调制数学模型。针对铝合金脉冲MIG焊特点,建立基于Simulink的铝合金弧焊电源系统仿真模型,包括主电路、控制电路、脉冲电流波形和PID控制建模等,进行仿真分析证明模型的完善性。为了解决焊接过程电信号受到干扰问题,采用小波包去噪方法过滤采集的瞬时电流与电压波形,获得平滑的波形图形,为后继分析焊接过程稳定性提供了基础。设计自适应模糊PID控制器,实现PID参数在线整定,对比试验表明自适应模糊PID控制器动静特性更为优良。针对铝合金焊接起弧困难,收弧容易引起缺陷的特点,提出特殊波形起弧和收弧新工艺,试验证明具有一定改进效果。为了研究铝合金脉冲MIG焊熔滴过滤规律,搭建试验平台绘制了直径1.2mm的ER4043铝合金焊丝一脉一滴熔滴过渡曲线,对以后电流波形精细控制提供了参考数据。深入研究后中值电流脉冲波形在多种厚度铝合金材料焊接效果,试验结果说明脉冲电流波形有后中值阶段的焊接效果比无后中值阶段的好,当后中值时间取值为6-10ms左右,后中值电流大小取值在强弱脉冲电流平均值附近时,焊接过程最稳定,焊缝成型效果最好。从增强铝合金双脉冲MIG焊稳定性,控制焊接输入能量角度出发,详细分析正弦波函数曲线波动规律,提出一个能适用于实际焊接生产的简化正弦波调制脉冲MIG焊模型。在3mm铝合金薄板上完成了正负半周周期相同的正弦波调制脉冲MIG焊接试验,试验效果对脉冲MIG焊电流正弦波调制数学模型的科学性进行了证实,该模型脉冲变化稳定,过渡平稳,无明显飞溅,同时能够通过参数调节焊接能量,所获得的鱼鳞纹焊缝也较为美观和理想。从焊接能量输入集中可控,瞬时脉冲能量平稳过渡角度出发,为了获得可操作性更强,适用性更广的焊接新工艺,创新性提出铝合金脉冲MIG焊高斯波调制数学模型（GAUSS-MIG）。通过详细分析GAUSS-MIG焊电流波形特点和能量输入,理论证明这种新型焊接模型适合铝合金材料焊接。在2-8 mm厚度铝合金材料焊接试验中,GAUSS-MIG焊模型焊接过程平稳,飞溅少,焊缝成形美观,表面鱼鳞纹规整光亮,电弧声柔和。后中值电流波形经过GAUSS-MIG焊调制后,能轻松焊接2mm厚度薄板铝合金材料。在相同能量输入前提下,与双脉冲铝合金焊接方法对比,GAUSS-MIG焊模型的焊接过程更稳定,采集的电流电压信号更工整,焊缝力学性能有很大程度提高,焊接接头微观组织结构和断口形貌都优于双脉冲焊缝。GAUSS-MIG模型热量输入集中,控制灵活,调整参数少,是一种铝合金脉冲MIG焊接新方法。
刘天元[6]（2017）在《CO2焊接熔池附近区域不同波段范围照度变化的研究》文中进行了进一步梳理随着焊接制造领域对自动化焊接与智能化焊接的迫切需求,因CO2焊诸多优点,基于视觉的CO2焊焊缝跟踪技术在航天、汽车等工业中的应用急剧上升,其焊缝及熔池图像获取方法和处理的可靠性和高效性也受到高度重视。因CO2焊熔滴短路过渡过程熔池附近区域飞溅金属、光照强度分布及变化情况复杂,严重限制了熔池及焊缝特征提取的实时性和可靠性,致使基于视觉的CO2焊焊缝跟踪技术的应用和发展受到了严重制约。鉴于熔池附近区域弧光照射强度变化情况复杂,加之目前的光强度检测仪器反应速度处于秒级,难以描述焊接过程中电弧光随着电流电压的瞬时变化过程,本文建立了图像灰度值与电弧光照射强度的对应关系模型,以此为桥梁,从图像灰度值反映光照强度的角度,对CO2焊接熔池附近区域不同波段范围照度变化规律开展了研究。首先,用正交试验法对曝光量、窄带滤光片中心波长、焊接电流进行了优化;在正交试验的基础上固定两因素增加试验单独研究了另一因素对熔池附近区域图像灰暗程度的影响规律;然后从理论出发对不同CCD相机、不同焊接母材类型对熔池附近区域图像灰暗程度的影响规律进行了阐释并得出优选结果。保证了后续研究的可靠性、高效性。其次,建立了图像灰度值与瞬时电压的数值关系并给出了误差检验,揭示了一个完整的焊接周期内照度随时间变化的规律。再次,先进行了相机系统的距离标定,然后建立了不同窄带滤光片中心波长下图像灰度值与距离的数值关系,揭示了此条件下熔池附近区域照度的分布规律。最后综合时间和空间尺度,建立了550nm中心波长下图像灰度值随瞬时电流和距离同时变化的二维模型,并以此为基础型,通过乘以k系数的方式得出了各波段下图像灰度值随瞬时电流和距离同时变化的二维模型,此模型全面的揭示了CO2焊接熔池附近区域不同波段范围照度变化的本质规律,提高了此条件下熔池及焊缝特征提取的可靠性和高效性。本研究将为基于视觉的CO2焊焊缝自动跟踪技术的应用奠定重要的试验及理论和应用基础。
姬小伟[7]（2015）在《基于视觉的CO2焊接机器人焊接工艺参数与熔池形态关系的研究》文中指出随着科技的发展,焊接自动化和机器人化已经成为现代焊接不可逆转的发展方向,人们对焊接质量以及在线质量检测的要求越来越高。CO2气体保护焊是焊接生产中广泛采用的方法之一,焊接过程中熔池中包含着丰富的焊接质量信息,熔池的形态信息直接影响焊缝成形和焊接内在质量,而焊接工艺参数是影响熔池几何形态的主要因素。鉴于国内对该课题研究较少,理论研究与工程发展都与国外有一定的差距。因此文章对基于视觉的C02焊接工艺参数与熔池形态关系展开研究。首先,文章对CO2气体保护焊焊接质量与工艺关系进行了分析,为了分析基于图像的熔池形态,建立了基于CCD视觉与图像采集的实验系统。本文以Q235钢为试验材料,采用CO2气体保护焊,进行了多组参数下的机器人焊接试验,通过大量的实验,获得了在不同焊接电流、焊接速度、焊接姿态下的熔池图像。其次,针对CO2气体保护焊中熔池图像的特征,并对采集到的清晰的熔池图像,采用模糊技图像处理的方法,基于模糊熵的多值图像去噪滤波,图像的灰度级修正,图像边缘增强,以及用canny算子边缘定位,应用数学形态学膨胀和腐蚀综合地处理熔池图像边缘,然后应用灰值形态学梯度进行边缘检测。该方法较为准确高效的获得了熔池边缘信息。最后,结合CO2气体保护焊焊缝成形的特点,应用正交试验法设计分析表,分别分析研究了焊接电流、焊接速度、焊接姿态、焊接电压与熔池正面几何参数的关系,焊接工艺参数组合条件下对焊缝成形的影响。通过研究分析了焊接工艺参数与熔池形态的内在关系,文章得出随着焊接电流的增大,熔宽、熔深、熔池的周长与面积都呈逐渐增大趋势,只是熔宽的增大幅度较小,熔池的尾部后托角逐渐减小,熔池形状逐渐接近椭圆。焊接速度变化时,熔宽、熔深、熔池体积的变化规律一致,随着速度的增大而减小,尾部形状逐步尖锐。过小的焊接速度会导致焊缝熔合不良。机器人焊接的角度会影响气体喷嘴与焊件之间的角度,不当的角度会导致飞溅、电弧不稳等。试验得出90°焊接,前倾角10-15°焊缝成形质量较高。焊接电压增大,熔宽熔深逐渐增大,它对熔宽的影响更为明显。过高的焊接电压会导致气孔、咬边等缺陷。对于熔宽的影响焊接电压>焊接电流>焊接速度>焊接角度,而对于熔深的影响电流>电压>速度>角度。在焊接过程中焊机的工艺参数:焊接电流为200A、焊接速度为46cm/min、焊接角度为90°、焊接电压为18V时焊接过程稳定,干扰因素相对较小,图像采集清晰,焊缝成形质量较较高。本文对于优化CO2焊接机器人焊接工艺有一定的指导意义。为进一步进行熔池焊缝成型控制的研究与提高焊接质量奠定了基础。
张晓莉[8]（2014）在《铝合金薄板脉冲MIG焊智能控制策略与性能评定研究》文中提出铝合金作为代替传统钢铁材料的新型轻质材料在制造业中所占比重越来越大，而焊接则是其工业生产过程中一个必不可少的环节。同时为了提高经济效益和产品质量，厚度为3.0mm以下高强板材越来越多地被采用，尤其是汽车行业。这些薄板的应用，使薄板加工焊接技术成为研究的热点。铝合金薄板在焊接时对电流信号的输入控制敏感性较高，如输入电流不合适将极易引起焊接过程不稳定，焊缝缺陷等问题。所以，在焊接过程中对电流的精确控制是其焊接技术研究的重点。本文针对如何提高铝合金薄板焊接质量及其智能化进行了相关研究。论文以铝合金薄板脉冲MIG焊接电源为研究对象，对其控制系统的关键技术进行了深入探讨。在基于DSP+ARM双核控制的焊接电源软硬件设计基础上，基于Simulink建立了系统模型，并进行了仿真分析，对加速设计过程，提高电源的性能及后续的研究奠定了基础。针对焊接过程中的干扰问题，进行了数字滤波研究。首先给出了基于小波软阈值和小波包的滤波器设计思路，并给出了相应的试验结果，试验表明小波滤波能有效地滤除电流信号中的干扰成分；其次研究了一种加权卡尔曼滤波器的抗干扰方法，通过遗传算法对BP神经网络的初始权值和阈值进行全局粗精度预学习，并应用神经网络在线实时整定自适应卡尔曼滤波器的加权因子，保证滤波效果并给出相应的仿真试验，为焊接电源数字化滤波器的设计提供依据。为了保证焊接电流输出调节的精细，弥补焊接电源离散化分段调节的缺陷，满足对焊接电流的精确调节，提高铝合金薄板脉冲MIG焊电源的智能化，研究基于最小二乘法的参数一元化调节和基于大步距标定的参数自学习算法，通过智能化算法自动生成匹配的焊接参数，达到“连续调节”目的，并利用局部牛顿插值算法，实现参数的自学习，让焊接电源专家数据库的属性由“只读”变成灵活的“自学习”。针对弧长在外界干扰下会发生变化的问题，实现对弧长的实时控制，保证铝合金薄板MIG焊过程的稳定性和焊接质量。建立电弧弧长数学模型，分析铝焊丝电弧的调节机理与特性，并提出变频弧长控制方法调节电弧。考虑到铝合金薄板焊接过程控制的复杂性和送丝与焊接工艺参数匹配的困难，研究了送丝速度的智能预测控制策略，建立基于多元回归分析法和基于神经网络法的送丝速度预测模型并进行仿真，结果表明：神经网络对送丝速度的预测效果更好，为提高焊接电源智能水平提供依据。为了保证在焊接过程中对电流进行更为精细、准确的控制，设计基于模糊PID参数自整定控制算法和一种改进的变论域模糊PID参数自整定控制算法，实现PID参数的在线自整定，在铝合金薄板脉冲MIG焊过程控制中均取得了比传统PID更好的效果。从电信号的角度进行了焊接性能定量评定研究。利用概率密度分布函数从统计学的角度进行焊接质量稳定性定量评价，研究基于U-I图工作点的周期重复率评判焊接过程稳定性的方法。同时，为了避免焊缝质量评定的主观随意性，利用模糊数学对焊缝质量进行模糊综合定量评价。并利用多信息融合的思想，融合各指标建立神经网络综合定量评定模型，实现对焊接性能的定量评定。在自行搭建的焊接试验平台上对自主研发的铝合金薄板脉冲MIG焊接电源进行性能测试和单、双脉冲MIG焊工艺性能试验，验证了各章节提出的论点。
傅强[9]（2013）在《低热输入变极性短路过渡GMAW焊接系统研究》文中提出随着薄板和超薄板焊接技术在汽车、集装箱等企业中大量应用，对焊接过程提出了低热输入的要求。短路过渡变极性控制是一种新型的低热输入焊接方法，日益受到关注。然而这种方法尚处于发展的初期阶段，国外参考资料少，国内研究目前还处于起步阶段。因此，对短路过渡的控制及能量分配原理进行深入研究，提出理想的变极性控制方案，并研制出焊接系统平台，是目前焊接技术发展的一个重要课题。为了满足低热输入短路过渡的变极性控制，本文设计了双芯DSP控制的焊接电源系统，由主电路、控制电路和送丝系统三部分组成。双芯分别负责控制电路和送丝系统，两者通过CAN总线进行通信。主电路结构采用二次逆变结构，一次逆变采用全桥双零软开关逆变器，通过PWM控制获得焊接过程中所需的能量；二次逆变采用带耦合电感的半桥逆变结构，实现电流的极性变换，达到低热输入的目的。控制系统以DSP为核心，实现整个系统的时序控制，采用数字PID算法，实现PWM控制的数字化。采用了固定点采样的数值处理方法和整周期协调控制的策略，保证了控制的精度和稳定性。针对传统的软开关逆变电源无法满足700W以下的低功率输出的问题，创造性地提出“两级连续PWM控制方法”，使逆变电源能在全桥和半桥两种工作方式下切换，解决软开关逆变电源小功率输出的问题，从而真正实现低热输入。数字化送丝系统是数字化焊接电源的重要组成部分，其性能的好坏直接影响整个系统的精度及焊接过程稳定性，因此提高送丝系统的稳态精度和快速响应性是焊接过程中不可回避的问题。本文设计了受限单极式可逆PWM调速电路，控制芯片采用DSP，通过CAN总线与焊接电源的控制系统进行通信。通过采样电流断续时的电枢感应电压，采用数字PI方法调节PWM占空比，维持电枢感应电压恒定，从而保证送丝电机转速恒定。采用模糊PI控制技术在线整定PI参数，可提高送丝系统的动态性能。试验表明，送丝系统的静态和动态性能均高于一般的电枢电压负反馈控制，能够完美地实现送丝稳定性。提出基于弧压负反馈的变速送丝系统来解决分段恒流控制引起的弧长不稳定的问题。该系统采用双闭环模糊PI控制，内环采用感应电压负反馈的模糊控制，提高送丝速度的稳定性和快速响应性；外环采用电弧电压负反馈，调节送丝速度，保证弧长的稳定性。试验证明，该方法还能实现恒弧长、等熔深的控制。通过对短路过渡过程中熔滴受力情况的分析，提出一种波形控制方法，在短路初期降低电流减小瞬时飞溅，在短路末期液桥爆断之前迅速降低电流，使熔滴在表面张力的作用下稳定过渡。在燃弧期间采用大恒流+小恒流控制，可精确控制燃弧能量、改善焊缝成形。通过对DCEP和DCEN时焊丝和工件的热作用分析，提出了一种变极性控制方法：在短路末期实现DCEP→DCEN，不影响熔滴过渡和电弧稳定性；在燃弧初期采用DCEN实现焊丝的快速熔化、减小熔池冲击、提高熔敷效率；在燃弧后期DCEN→DCEP，对熔滴进行整形，便于熔滴过渡。提出一种电流控制方法，可避免燃弧后期极性变换时的熄弧问题，在电流过零前施加较大的燃弧脉冲，保证电流换向的顺利进行。提出一种短路限流加慢送丝的引弧方法，提高了引弧成功率。在分析短路过渡电弧物理特性的基础上，利用Matlab/Simulink工具建立了GMAW焊接电源-电弧系统动态仿真模型。功率变换单元以实际应用电路和器件为原型，所建模型能实现固定臂的零电流开关、移动臂的零电压开关。通过移动臂占空比的调节，验证了软开关逆变电路存在最小输出功率的问题，采用“两级连续PWM控制方法”可以降低功率输出。数字控制单元能根据电弧电压和电流信号实时计算主电路IGBT的驱动信号，实现分段恒流控制，使焊接电流与给定的波控信号具有很好的一致性。短路负载单元考虑了短路期间的熔滴动态变化过程，包括燃弧时弧长变化模型和液桥电路模型。仿真波形与试验结果基本一致，证明所建的系统仿真模型是正确的。在自制的变极性GMAW焊接电源平台上，进行了大量的试验研究。试验结果证明变极性短路过渡焊接方法是一种低热输入的焊接方法。同时论文还针对该方法焊接过程中各种参数大小对能量分配的实际影响作用进行相关试验研究，并得出了相应的规律。
冯志强[10]（2012）在《船舶焊接智能系统知识建模与推理方法研究》文中提出焊接智能化是船舶焊接技术发展的一个趋势。领域知识获取是智能系统构建中的一个瓶颈问题，基于粗糙集（Rough Set, RS）知识获取的建模方法为船舶焊接设计智能系统的研究与开发提供了一种新的思路。电弧焊接过程是一个典型的复杂过程，基于RS建模作为一种较新的方法已在焊接中得到应用，但在不确定信息处理方面，经典的RS理论和方法仍有一些未能很好解决的问题。如何扩展RS理论和方法以适应模糊值、连续值信息的处理是RS理论一个重要研究方向。合理的推理策略对于提高智能系统求解问题的能力具有重要作用。作为近似推理领域较具代表性的推理算法，合成规则推理（Compositional Rule of Inference, CRI）和相似性推理（Similarity-basedApproximate Reasoning, SAR）在一些领域均有成功应用，但仍存在一些不足。进一步完善近似推理机制，并将扩展的模糊集理论应用于近似推理领域，已成为近年来模糊推理研究的一个热点。本文首先分析了专家系统及智能方法建模在焊接领域的应用现状和存在问题，然后，以智能系统在知识获取和知识推理方面存在的问题为主线，研究了相应的改进和扩充方法，并将其应用于船舶焊接生产设计、船体焊接变形预报、焊接规范参数设计及焊缝成形质量预测等方面。本文的主要研究工作及创新内容有以下几个方面：（1）应用粗糙集建模与推理的船舶焊接生产设计将粗糙集理论和方法应用于焊接生产设计系统知识建模方面，给出基于RS获取焊接设计知识模型的方法和步骤，并提出一种基于属性重要度的推理算法。（2）基于vague粗糙集的船体焊接变形过程建模将经典RS与vague集相结合，提出一种基于vague粗糙集理论来获取复杂过程知识模型的方法，以船舶高强钢焊接变形过程知识模型的获取为例，介绍vague粗糙集建模方法在焊接过程知识建模中的应用。（3）基于vague集的近似推理方法及其在焊接领域中的应用针对现有的SAR算法中存在的问题，提出一种新的基于vague集间相似性的推理方法，以船舶高强钢焊接变形预测为例，介绍该算法在焊接变形预报领域中的应用。合成推理是近似推理领域主要方法之一，本文研究了vague环境下扩展的CRI算法，并以CO2保护焊焊接规范参数设计为例，介绍该算法在焊接工艺设计中的应用。（4）焊缝成形质量预测系统知识建模方法焊缝成形过程中的系统参量大多是基于连续值属性，扩展经典RS理论处理连续值属性决策系统（Continuous-valued AttributesDecision System, CADS）中的知识获取问题是RS理论研究的一个热点。本文对这一问题进行研究，提出一种CADS知识建模方法，以焊CO2缝成形质量预测系统建模为例，介绍该方法在焊接过程建模中的应用。
二、One-knob self-optimizing fuzzy control of CO_2 arc welding process（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、One-knob self-optimizing fuzzy control of CO_2 arc welding process（论文提纲范文）
（1）钢轨现场维修超窄间隙焊接系统及焊接参数设定研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 钢轨焊接技术研究现状 |
| 1.2.2 超窄间隙焊接方法研究现状 |
| 1.2.3 设定值给定方法研究现状 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 第2章 钢轨现场维修超窄间隙焊接系统 |
| 2.1 焊剂带约束电弧超窄间隙焊接方法 |
| 2.2 钢轨超窄间隙焊接系统控制要求 |
| 2.3 钢轨超窄间隙焊接系统组成 |
| 2.3.1 焊枪行走机构 |
| 2.3.2 超窄间隙焊接专用板式焊枪 |
| 2.3.3 超窄间隙焊接电源 |
| 2.3.4 超窄间隙焊接系统控制器 |
| 2.4 钢轨超窄间隙焊接控制系统的实现 |
| 2.4.1 控制系统原理 |
| 2.4.2 焊接电源输出控制 |
| 2.4.3 焊枪行走机构控制 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超窄间隙焊接参数设定与调控 |
| 3.1 超窄间隙焊接参数设定问题的描述 |
| 3.2 超窄间隙焊接参数设定方法 |
| 3.2.1 基于CBR的焊接参数预设定 |
| 3.2.2 基于焊接过程信号的反馈 |
| 3.2.3 基于单道焊缝成形质量的反馈 |
| 3.3 超窄间隙焊接参数设定系统 |
| 3.3.1 超窄间隙焊接数据采集系统 |
| 3.3.2 焊接参数设定系统人机界面 |
| 3.3.3 超窄间隙焊接参数设定的实现 |
| 3.4 小结与讨论 |
| 第4章 超窄间隙焊接过程稳定性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超窄间隙焊接熔滴过渡分析 |
| 4.3 超窄间隙焊接电信号的滤波 |
| 4.4 电弧稳定性定量评价方法 |
| 4.5 试验与结论 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 超窄间隙焊接试验与结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 钢板对接超窄间隙焊接实验 |
| 5.2.1 焊接实验设计 |
| 5.2.2 焊接试件制作及焊接注意事项 |
| 5.2.3 焊接参数优化设定 |
| 5.3 基于NM400和Q235的异种钢轨对接试验 |
| 5.3.1 钢轨对接焊接工艺步骤 |
| 5.3.2 异种钢轨超窄间隙焊接工艺规范 |
| 5.3.3 槽型钢轨和辙叉的超窄间隙焊接熔池形成分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 总结 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间所发表的学术论文目录 |
| 附录 B 系统PLC程序 |
（2）基于多传感器信息的焊缝熔深预测（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 焊接信号监测的研究现状 |
| 1.2.1 电信号监测的研究现状 |
| 1.2.2 声音信号监测研究现状 |
| 1.2.3 图像信号监测研究现状 |
| 1.3 信号处理的建模方法 |
| 1.3.1 统计分析 |
| 1.3.2 支持向量机分析 |
| 1.3.3 神经网络分析 |
| 1.4 焊缝熔深预测的国内外研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容及总体思路 |
| 第2章 焊接信号监控与数据采集实验平台搭建 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 总体设计方案 |
| 2.3 系统硬件设计方案 |
| 2.3.1 霍尔传感器 |
| 2.3.2 数据采集仪 |
| 2.3.3 声压传感器 |
| 2.3.4 工业交换机 |
| 2.3.5 工业相机 |
| 2.3.6 自动焊接小车 |
| 2.4 系统软件设计方案 |
| 2.4.1 采集界面 |
| 2.4.2 电信号和声音信号采集与保存 |
| 2.4.3 图像采集与保存 |
| 2.4.4 同步采集的实现 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 焊缝熔深预测模型建立 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 焊缝熔池的形成机理 |
| 3.3 信号数据处理 |
| 3.3.1 电信号的处理 |
| 3.3.2 声音信号的处理 |
| 3.3.3 图像信号的处理 |
| 3.3.4 样本数据及归一化处理 |
| 3.4 多元线性回归模型 |
| 3.4.1 多元线性回归模型数学模型 |
| 3.4.2 多元线性回归预测模型求解 |
| 3.4.3 多元线性回归模型结果分析 |
| 3.5 回归支持向量机模型 |
| 3.5.1 回归支持向量机模型的数学模型 |
| 3.5.2 回归支持向量机模型的流程图 |
| 3.5.3 回归支持向量机模型的结果分析 |
| 3.6 BP神经网络模型 |
| 3.6.1 BP神经网络模型原理 |
| 3.6.2 BP神经网络的计算模型 |
| 3.6.3 BP神经网络的流程图 |
| 3.6.4 BP神经网络的结果分析 |
| 3.7 预测模型对比分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 平板堆焊的焊缝熔深预测 |
| 4.1 平板堆焊焊缝熔深的定义及测量方法 |
| 4.2 焊接工艺参数对焊缝熔深的影响 |
| 4.2.1 焊接电流对焊缝熔深的影响 |
| 4.2.2 电弧电压对焊缝熔深的影响 |
| 4.2.3 焊接速度对焊缝熔深的影响 |
| 4.2.4 气体流量对焊缝熔深的影响 |
| 4.3 平板堆焊熔深预测模型参数的确定 |
| 4.4 平板堆焊焊缝熔深的预测 |
| 4.5 结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 角焊缝焊缝熔深的预测 |
| 5.1 角焊缝熔深的定义和测量方法 |
| 5.2 焊枪空间位置对焊缝熔深的影响 |
| 5.2.1 焊枪角度对焊缝熔深的影响 |
| 5.2.2 焊枪对中位置对焊缝熔深的影响 |
| 5.2.3 焊枪倾斜角度对焊缝熔深的影响 |
| 5.3 角焊缝焊接参数设置 |
| 5.4 BP神经网络算法的改进 |
| 5.5 角焊缝焊缝熔深的模型 |
| 5.6 结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）基于BIM技术的建筑机电节能运维系统构架与功能需求研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| 英文摘要 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外发展现状 |
| 1.2.1 BIM国外研究现状 |
| 1.2.2 BIM国内研究现状 |
| 1.2.3 BIM信息化管理研究现状 |
| 1.2.4 BIM运维管理研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 基于BIM的机电运维系统信息化管理概论研究 |
| 2.1 BIM技术 |
| 2.1.1 BIM技术功能 |
| 2.1.2 BIM技术软件 |
| 2.2 机电运维信息化体系 |
| 2.3 基于BIM的机电系统运维信息化管理 |
| 2.3.1 需求分析 |
| 2.3.2 可行性问题分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 基于BIM的机电运维管理理论性构架分析 |
| 3.1 构架搭建理论背景 |
| 3.1.1 设计依据 |
| 3.1.2 技术背景 |
| 3.1.3 设计原则 |
| 3.2 构架整体理论设计 |
| 3.2.1 BIM运维管控构架功能需求 |
| 3.2.2 BIM运维管控构架模块设计 |
| 3.2.3 BIM运维管控构架设计 |
| 3.3 平台构架技术设计 |
| 3.3.1 理论技术架构设计 |
| 3.3.2 综合管理架构设计 |
| 3.3.3 综合界面设计 |
| 3.3.4 子系统构架通信协议及接口设计 |
| 3.3.5 平台构架硬件要求设计 |
| 3.3.6 子系统构架分级授权设计 |
| 3.3.7 安全机制设计 |
| 3.3.8 系统框架环境要求设计 |
| 3.3.9 互联网网络环境设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 机电维护系统框架辅助功能模块搭建研究与设计 |
| 4.1 设备设施管理功能模块 |
| 4.1.1 台账展示 |
| 4.1.2 工作管理 |
| 4.2 能源计量功能模块 |
| 4.2.1 远传电表计量 |
| 4.2.2 能源计量功能设计 |
| 4.3 能源管理功能模块 |
| 4.3.1 能效指标分析 |
| 4.3.2 设备运行及能源数据报表 |
| 4.3.3 能耗统计及展示 |
| 4.4 运行管理功能模块 |
| 4.4.1 多用户地点权限管理 |
| 4.4.2 用能设备运行监测 |
| 4.4.3 能耗及设备运行报表 |
| 4.4.4 运行计划管理 |
| 4.4.5 能源及运行异常报警管理 |
| 4.4.6 用户操作日志管理 |
| 4.5 移动客户端APP模块 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于BIM的建筑机电运维框架结合实际工程项目应用分析 |
| 5.1 项目背景 |
| 5.2 建筑用能设备规划 |
| 5.2.1 变配电系统 |
| 5.2.2 暖通空调系统 |
| 5.2.3 照明插座系统 |
| 5.2.4 动力系统 |
| 5.2.5 商业及其他用能系统 |
| 5.2.6 系统装机功率比 |
| 5.3 问题反馈 |
| 5.3.1 高能耗 |
| 5.3.2 高CO2 浓度 |
| 5.3.3 低舒适性 |
| 5.3.4 低智能化 |
| 5.4 能耗管理框架 |
| 5.4.1 能耗管理理论分析 |
| 5.4.2 能耗监测管理系统 |
| 5.5 暖通空调系统管理框架 |
| 5.5.1 现场需求 |
| 5.5.2 空调系统运行框架优化 |
| 5.5.3 冷机群控管理系统框架 |
| 5.5.4 空调系统供给侧持续节能运维服务框架 |
| 5.5.5 空调末端持续节能运维服务框架 |
| 5.6 楼宇自控系统管理框架 |
| 5.6.1 BA系统设计范围 |
| 5.6.2 BA系统工程现状 |
| 5.6.3 BA系统预改造方案 |
| 5.6.4 暖通空调设备现场功能构架 |
| 5.6.5 智能照明回路现场功能框架 |
| 5.6.6 现场BA功能需求框架 |
| 5.6.7 BA系统框架预优化 |
| 5.7 机电运维智慧技术管理框架 |
| 5.7.1 智慧厕所新框架 |
| 5.7.2 智能客流分析新框架 |
| 5.7.3 智能物联网电动窗框架 |
| 5.7.4 智慧停车系统框架 |
| 5.8 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读硕士学位期间参与的项目 |
| B 学位论文数据集 |
| 致谢 |
（4）基于焊接熔池补偿气体射流方法的不锈钢脉冲MIG高速焊研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文背景及意义 |
| 1.2 论文相关内容国内外研究进展 |
| 1.2.1 高速焊焊缝缺陷形成机理及抑制措施概述 |
| 1.2.2 高速焊接工艺及设备研究现状 |
| 1.2.3 焊接过程智能化研究 |
| 1.2.4 焊缝形貌特征提取研究 |
| 1.3 论文主要研究内容与章节安排 |
| 第二章 焊接熔池补偿气体射流方法的提出与整体构思 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 气体射流冲击焊接熔池分析 |
| 2.2.1 气体冲击射流特性分析 |
| 2.2.2 气体射流冲击液态熔池研究 |
| 2.3 驼峰焊道及咬边形成机理分析 |
| 2.3.1 高速焊接熔池运动及结晶特性 |
| 2.3.2 熔池流动动量分析方法解释驼峰焊道形成机理 |
| 2.4 焊接熔池补偿气体射流方法的提出 |
| 2.4.1 焊接熔池补偿气体射流方法 |
| 2.4.2 补偿气体射流方法工作机理分析 |
| 2.4.3 补偿气体射流冲击熔池物理模型分析 |
| 2.4.4 补偿气体射流方法抑制驼峰焊道及咬边机理分析 |
| 2.5 补偿气体射流方法高速焊整体构思及改善焊缝形貌验证 |
| 2.5.1 补偿气体射流方法不锈钢高速焊整体构思 |
| 2.5.2 补偿气体射流方法改善焊缝形貌验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 补偿气体射流脉冲MIG高速焊智能控制 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 脉冲MIG数字化弧焊电源设计 |
| 3.2.1 脉冲MIG焊电源总体硬件结构 |
| 3.2.2 DSP数字控制系统 |
| 3.2.3 ARM控制面板 |
| 3.2.4 整机Simulink仿真模型 |
| 3.3 脉冲MIG焊电源PID参数模糊自整定控制 |
| 3.3.1 PID参数模糊自整定控制仿真 |
| 3.3.2 参数模糊自整定模型仿真试验 |
| 3.4 脉冲MIG焊电源单神经元自适应PID控制 |
| 3.4.1 单神经元自适应PID控制建模 |
| 3.4.2 脉冲MIG焊电源单神经元自适应PID控制仿真 |
| 3.5 补偿气体射流脉冲MIG高速焊数据库 |
| 3.5.1 脉冲MIG过程控制 |
| 3.5.2 基于大步长标定和局部Newton插值法的专家数据库 |
| 3.5.3 脉冲MIG焊智能控制工艺试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 补偿气体射流脉冲MIG高速焊工艺参数优化 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 补偿气体射流焊接平台设计与研制 |
| 4.2.1 焊接试验平台主要构成要件分析 |
| 4.2.2 补偿气体射流气流系统 |
| 4.3 脉冲MIG高速焊波形控制与工艺参数优化 |
| 4.3.1 脉冲MIG高速焊电流波形控制 |
| 4.3.2 脉冲MIG高速焊参数优化与试验分析 |
| 4.4 补偿气体射流脉冲MIG高速焊影响规律分析 |
| 4.4.1 补偿气体射流对高速单脉冲焊缝成形影响 |
| 4.4.2 不同流量的补偿气体射流对比试验 |
| 4.4.3 补偿气体射流焊缝截面热效率分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 补偿气体射流脉冲MIG高速焊缝形貌特征提取与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 补偿气体射流焊缝形貌特征分析 |
| 5.2.1 焊缝形貌特征提取 |
| 5.2.2 焊缝图像表面像素强度曲线 |
| 5.3 补偿气体射流焊缝图像全局熵分析 |
| 5.3.1 信息熵与图像熵 |
| 5.3.2 焊缝图像全局熵分析 |
| 5.4 补偿气体射流焊缝形貌相似性分析 |
| 5.4.1 LBP特征算法 |
| 5.4.2 焊缝形貌相似性结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 补偿气体射流改善脉冲MIG高速焊效果分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 补偿气体射流方法提高焊接速度分析 |
| 6.2.1 补偿气体射流提高平板堆焊速度分析 |
| 6.3 补偿气体射流焊缝性能评测及条件 |
| 6.4 补偿气体射流焊缝微观组织 |
| 6.4.1 有无补偿气体射流焊缝微观组织对比 |
| 6.4.2 补偿气体射流方法对焊缝微观组织影响分析 |
| 6.5 补偿气体射流焊缝力学性能改善效果 |
| 6.5.1 焊缝弯曲试验测试与分析 |
| 6.5.2 焊缝洛氏硬度测试及分析 |
| 6.5.3 焊接接头拉伸强度测试与分析 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）铝合金脉冲MIG焊电流高斯波调制方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景及意义 |
| 1.2 论文相关内容国内外研究进展 |
| 1.2.1 脉冲MIG焊数字化电源研究进展 |
| 1.2.2 脉冲MIG焊电流波形及弧长控制研究进展 |
| 1.2.3 脉冲MIG焊熔滴过渡及控制方法研究进展 |
| 1.3 论文研究内容及框架 |
| 第二章 铝合金数字化弧焊电源系统建模与仿真分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 铝合金数字化弧焊电源架构与功能分析 |
| 2.2.1 铝合金数字化弧焊电源框架 |
| 2.2.2 铝合金数字化弧焊电源模块功能分析 |
| 2.3 铝合金数字化弧焊电源主电路与控制电路建模 |
| 2.3.1 铝合金数字化弧焊电源主电路建模 |
| 2.3.2 铝合金数字化弧焊电源控制电路建模 |
| 2.4 脉冲MIG焊电源整体模型及仿真结果分析 |
| 2.4.1 脉冲MIG焊电源整体模型 |
| 2.4.2 脉冲MIG焊电源仿真结果分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 铝合金脉冲MIG焊过程信息处理及参数优化 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铝合金脉冲MIG焊过程信息小波包滤波 |
| 3.3 脉冲MIG焊自适应模糊PID控制技术 |
| 3.3.1 脉冲MIG焊自适应模糊PID控制器设计 |
| 3.3.2 脉冲MIG焊自适应模糊PID控制参数优化 |
| 3.4 铝合金脉冲MIG焊数字化焊接试验系统 |
| 3.4.1 铝合金脉冲MIG焊试验系统 |
| 3.4.2 铝合金脉冲MIG焊电源系统性能测试 |
| 3.5 铝合金脉冲MIG焊过程信息评价 |
| 3.5.1 基于瞬时电流与电压信号定量评定 |
| 3.5.2 基于电流与电压概率密度统计定量评定 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 铝合金脉冲MIG焊后中值电流波形控制方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铝合金脉冲MIG焊后中值电流波形控制技术 |
| 4.2.1 脉冲MIG熔滴过渡机理分析 |
| 4.2.2 铝合金一脉一滴实现 |
| 4.2.3 后中值波电流波形控制方法 |
| 4.3 后中值电流波形控制工艺试验结果与分析 |
| 4.3.1 后中值阶段对焊接质量影响试验与分析 |
| 4.3.2 后中值时间变化对焊接过程影响试验与分析 |
| 4.3.3 后中值电流变化对焊接过程影响试验与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 铝合金脉冲MIG焊正弦波电流波型调制研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 铝合金脉冲MIG焊正弦波调制数学模型分析 |
| 5.2.1 铝合金脉冲MIG焊正弦波参数分析 |
| 5.2.2 铝合金脉冲MIG焊与正弦波调制MIG焊的对比分析 |
| 5.3 铝合金脉冲MIG焊正弦波调制数学模型试验结果及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 铝合金脉冲MIG焊高斯波电流波形调制研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 高斯波形调制方法分析 |
| 6.2.1 脉冲MIG焊高斯波形调制数学模型 |
| 6.2.2 高斯波形调制脉冲MIG焊能量输入分析 |
| 6.3 高斯波形调制脉冲MIG焊试验结果及分析 |
| 6.3.1 高斯波形调制脉冲MIG焊试验结果及分析 |
| 6.3.2 后中值高斯波形调制脉冲MIG焊试验结果及分析 |
| 6.3.3 常规双脉冲与高斯波形调制脉冲MIG焊试验对比分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 1. 主要研究成果总结 |
| 2. 进一步研究的设想 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）CO2焊接熔池附近区域不同波段范围照度变化的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 国内外发展现状及趋势 |
| 1.3 本课题主要研究内容 |
| 第二章 相关基础理论 |
| 2.1 图像灰度值与电弧光照射强度对应关系模型 |
| 2.2 正交试验介绍 |
| 2.3 最小二乘法介绍 |
| 2.4 短路过渡介绍 |
| 2.5 MATLAB工具箱介绍 |
| 第三章 基于正交试验法的主要试验参数优化初选 |
| 3.1 图像采集系统的搭建 |
| 3.2 正交试验安排 |
| 3.3 正交试验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 不同因素对熔池附近区域图像灰暗程度的影响规律 |
| 4.1 曝光量对图像平均灰度值的影响 |
| 4.2 窄带滤光片中心波长对图像平均灰度值的影响 |
| 4.3 焊接电流对图像平均灰度值的影响 |
| 4.4 不同CCD相机对图像平均灰度值的影响 |
| 4.5 不同焊接母材对图像平均灰度值的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 熔池附近区域图像灰度值变化模型的建立 |
| 5.1 图像灰度值随瞬时电压变化的数值模型 |
| 5.2 不同波段下熔池附近区域图像灰度值与距离的数值关系研究 |
| 5.2.1 本研究系统中的距离标定 |
| 5.2.2 试验及结果分析 |
| 5.3 图像灰度值随瞬时电流和距离同时变化的二维模型建立及分析 |
| 5.3.1 550nm中心波长下CCD相机获取的熔池附近区域图像灰度值随瞬时电流和距离同时变化的二维模型的建立 |
| 5.3.2 不同波段下CCD相机获取的熔池附近区域图像灰度值随瞬时电流和距离同时变化的二维模型 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）基于视觉的CO2焊接机器人焊接工艺参数与熔池形态关系的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的及意义 |
| 1.2 焊接机器人国内外发展状况及趋势 |
| 1.2.1 国内发展状况 |
| 1.2.2 国外发展状况 |
| 1.2.3 发展趋势 |
| 1.3 CO_2气体保护焊 |
| 1.4 本课题的主要研究内容 |
| 第二章 基于视觉的机人焊接相关理论基础 |
| 2.1 数字图像处理 |
| 2.1.1 数字图像处理技术发展概况 |
| 2.1.2 图像处理的方法与特点 |
| 2.1.3 图像处理技术的优点与应用 |
| 2.2 熔池的特点 |
| 2.3 机器人焊接试验台的建立 |
| 2.4 焊接机器人图像采集系统的建立 |
| 2.4.1 CCD的选择及参数设定 |
| 2.4.2 图像采集卡 |
| 2.4.3 滤光片的选择 |
| 2.4.4 图像采集系统的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 焊接熔池图像处理特征提取建模 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 熔池图像采集 |
| 3.3 熔池图像处理 |
| 3.3.1 熔池图像滤波处理 |
| 3.3.2 熔池图像边缘增强 |
| 3.3.3 图像边缘检测 |
| 3.4 熔池图像角度转换 |
| 3.5 熔池特征参数提取 |
| 3.5.1 熔池熔宽、最大长度 |
| 3.5.2.熔池的面积与周长 |
| 3.5.3 熔池的尾部后拖角 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 焊接工艺参数与熔池形态关系的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 正交试验表的设计 |
| 4.2.1 正交试验的概念 |
| 4.2.2 正交试验表的形式与特点 |
| 4.2.3 正交试验表的设计原理及步骤 |
| 4.3 单一焊接工艺参数与熔池形态关系的研究 |
| 4.3.1 焊接电流与熔池形态关系 |
| 4.3.2 焊接速度与熔池形态关系 |
| 4.3.3 焊接电压与熔池形态关系 |
| 4.3.4 其他工艺参数熔池形态关系及其选择 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 焊机工艺参数混合因素与熔池形态关系 |
| 5.1 焊接电流、焊接速度与熔池形态关系 |
| 5.2 焊接电流、焊接电压与熔池形态关系 |
| 5.3 焊接速度、焊接电压与熔池形态关系 |
| 5.4 焊接电流﹑焊接速度﹑焊接电压与熔池的形态关系 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 全文总结 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 对未来的期望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（8）铝合金薄板脉冲MIG焊智能控制策略与性能评定研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 铝合金薄板焊接方法与工艺研究进展 |
| 1.2.1 国内外铝合金薄板MIG焊技术现状与发展 |
| 1.2.2 铝合金脉冲MIG焊发展 |
| 1.3 铝合金脉冲MIG焊关键技术 |
| 1.3.1 电流波形选择 |
| 1.3.2 弧长控制 |
| 1.3.3 焊接过程中的信号处理技术 |
| 1.3.4 焊接过程中的智能算法 |
| 1.4 焊接性能评定技术研究进展 |
| 1.5 论文的主要内容 |
| 第二章 铝合金薄板脉冲MIG焊电源总体方案设计与建模仿真 |
| 2.1 总体方案设计 |
| 2.2 铝合金薄板脉冲MIG焊电源系统软硬件设计 |
| 2.2.1 系统硬件设计 |
| 2.2.2 系统软件设计 |
| 2.3 铝合金薄板脉冲MIG焊电源建模与仿真 |
| 2.3.1 逆变主电路建模 |
| 2.3.2 控制电路建模 |
| 2.3.3 系统模型与仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铝合金薄板焊接过程信号处理与自学习功能实现 |
| 3.1 反馈信号特征分析 |
| 3.2 小波滤波器设计 |
| 3.2.1 小波软阈值分析 |
| 3.2.2 小波包滤波分析 |
| 3.3 改进的神经网络加权卡尔曼滤波设计 |
| 3.3.1 神经网络自适应卡尔曼滤波 |
| 3.3.2 仿真验证分析 |
| 3.4 焊接电源自学习一元化专家系统研究 |
| 3.4.1 基于最小二乘法的参数一元化调节算法 |
| 3.4.2 基于大步距标定与局部牛顿插值的参数自调节算法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铝合金薄板脉冲MIG焊弧长与送丝速度控制 |
| 4.1 脉冲MIG焊弧长调节特性分析 |
| 4.1.1 铝合金薄板脉冲MIG焊电弧弧长模型 |
| 4.1.2 基于亚射流过渡电弧调节特性分析 |
| 4.2 脉频调制电弧控制机理分析 |
| 4.2.1 电弧调节机理分析 |
| 4.2.2 脉频调制电弧控制原理 |
| 4.2.3 脉频调制电弧数学模型 |
| 4.2.4 铝合金薄板脉冲MIG焊脉频调制电弧控制机理分析 |
| 4.3 送丝速度影响因子及其相关性分析 |
| 4.4 改进的多元回归分析送丝速度预测建模 |
| 4.4.1 基于样本矩阵非线性变换的多元回归分析 |
| 4.4.2 改进的多元回归预测模型 |
| 4.5 基于神经网络的送丝速度预测建模 |
| 4.5.1 建模的基本思想 |
| 4.5.2 预测控制试验 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 铝合金薄板脉冲MIG焊智能控制系统研究 |
| 5.1 基于模糊PID参数自整定控制 |
| 5.1.1 模糊PID参数自整定控制器设计 |
| 5.1.2 基于Matlab的模糊PID参数自整定模型仿真 |
| 5.2 改进变论域模糊PID参数自整定控制 |
| 5.2.1 变论域模糊整定与多层蚁群优化算法 |
| 5.2.2 变论域自适应模糊PID参数自整定控制器设计 |
| 5.2.3 基于Matlab的改进变论域模糊PID参数自整定仿真 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 多信息融合的焊接性能智能评定 |
| 6.1 焊接性能定量评定 |
| 6.2 基于概率分布密度图的焊接稳定性分析 |
| 6.2.1 概率密度函数及概率分布密度图定量分析指标设计 |
| 6.2.2 铝合金薄板脉冲MIG焊的概率分布密度图评定试验 |
| 6.3 基于模糊评判的焊缝质量定量评定 |
| 6.3.1 模糊综合评判体系 |
| 6.3.2 综合评判试验 |
| 6.4 基于U-I图周期重复率的焊接稳定性定量评定 |
| 6.5 多信息融合的神经网络定量评定模型 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 焊接工艺试验及新波形控制技术研究 |
| 7.1 试验平台及性能测评 |
| 7.1.1 试验系统平台 |
| 7.1.2 特性测试 |
| 7.2 P-MIG (单脉冲) 焊工艺试验 |
| 7.2.1 1.2mm铝焊丝（ER1070） |
| 7.2.2 1.6mm铝焊丝（ER1070） |
| 7.3 DP-MIG（双脉冲）焊工艺试验 |
| 7.3.1 1.2mm铝焊丝（ER1070） |
| 7.3.2 1.6mm铝焊丝（ER1070） |
| 7.4 本章小结 |
| 结论 |
| 研究工作总结 |
| 进一步研究工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）低热输入变极性短路过渡GMAW焊接系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 变极性 GMAW 的发展 |
| 1.2.1 变极性 GMAW 方案的提出 |
| 1.2.2 变极性焊接方法 |
| 1.3 数字化弧焊电源的发展 |
| 1.3.1 逆变式弧焊电源数字化技术 |
| 1.3.2 波形控制在短路过渡中的应用 |
| 1.4 数字化送丝系统 |
| 1.4.1 送丝电机的调速方法与主电路 |
| 1.4.2 送丝电机的闭环调速系统 |
| 1.4.3 送丝系统的数字化 |
| 1.5 弧焊电源系统仿真研究现状 |
| 1.6 本课题研究内容 |
| 第二章 短路过渡变极性控制方案选择 |
| 2.1 焊接过程热作用分析 |
| 2.1.1 焊接电弧的产热机构 |
| 2.1.2 焊丝与工件侧的热作用分析 |
| 2.2 短路过渡时熔滴受力分析 |
| 2.2.1 电磁收缩力 |
| 2.2.2 表面张力 |
| 2.3 熔滴过渡的波形控制策略 |
| 2.3.1 波形控制方案 |
| 2.3.2 短路过渡特征量的提取 |
| 2.3.3 短路末期电流快速下降的方法 |
| 2.4 短路过渡变极性控制方案 |
| 2.4.1 方案提出 |
| 2.4.2 电流过零时电弧稳定性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 全数字焊接电源系统的实现 |
| 3.1 系统总体构成 |
| 3.2 主电路结构及原理分析 |
| 3.2.1 主电路结构 |
| 3.2.2 一次逆变电路及原理分析 |
| 3.2.3 二次逆变电路及其控制 |
| 3.3 控制系统设计 |
| 3.3.1 PWM 信号的产生及分配 |
| 3.3.2 人机交互系统 |
| 3.3.3 采样控制模块 |
| 3.3.4 控制系统软件设计 |
| 3.4 逆变电源输出功率控制 |
| 3.4.1 电源外特性试验 |
| 3.4.2 半桥工作方式的电路分析 |
| 3.4.3 固定臂占空比最大时的能量分析 |
| 3.4.4 降低逆变电源最小输出功率的方法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 数字化送丝系统设计 |
| 4.1 送丝系统硬件设计 |
| 4.1.1 主电路设计 |
| 4.1.2 驱动电路设计 |
| 4.1.3 电压采样电路 |
| 4.2 感应电压负反馈的送丝系统 |
| 4.2.1 送丝电机开环特性 |
| 4.2.2 感应电压负反馈调速原理 |
| 4.2.3 基于感应电压负反馈的闭环调速系统 |
| 4.2.4 感应电压负反馈送丝速度稳定性试验 |
| 4.3 送丝系统动态性控制 |
| 4.3.1 模糊控制方案 |
| 4.3.2 模糊控制系统设计 |
| 4.3.3 送丝电机动态响应试验 |
| 4.4 弧压负反馈的变速送丝系统 |
| 4.4.1 弧压负反馈调节原理 |
| 4.4.2 弧压负反馈送丝系统设计 |
| 4.4.3 弧压负反馈的焊接试验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 GMAW 焊接系统的仿真 |
| 5.1 功率变换主电路 |
| 5.1.1 一次逆变电路软开关的实现 |
| 5.1.2 软开关逆变电路输出功率调节 |
| 5.2 数字控制电路 |
| 5.2.1 状态判定环节 |
| 5.2.2 动态波形设定 |
| 5.2.3 数字 PI 控制器 |
| 5.2.4 数字 PWM |
| 5.3 短路过渡负载模型 |
| 5.3.1 燃弧时弧长变化模型 |
| 5.3.2 液桥电阻模型 |
| 5.4 仿真与试验结果对比 |
| 5.4.1 电压电流波形仿真 |
| 5.4.2 变极性参数仿真 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 变极性短路过渡控制规律研究 |
| 6.1 波形控制参数对飞溅和成形的影响 |
| 6.1.1 短路润湿电流及时间 |
| 6.1.2 短路电流初值及增长率 |
| 6.1.3 缩颈处理 |
| 6.1.4 燃弧脉冲电流峰值与时间 |
| 6.1.5 燃弧基值电流 |
| 6.2 变极性参数对热输入的影响 |
| 6.2.1 IEN对熔滴过渡的影响 |
| 6.2.2 TEN对熔滴过渡的影响 |
| 6.3 变极性短路过渡的引弧控制 |
| 6.3.1 限流引弧方法 |
| 6.3.2 限流引弧试验 |
| 6.4 焊接电弧稳定性 |
| 6.4.1 稳弧脉冲幅值 |
| 6.4.2 稳弧脉冲宽度 |
| 6.5 薄板焊接工艺试验 |
| 6.5.1 堆焊试验 |
| 6.5.2 搭接试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 结论 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 个人简历 |
| 附录 |
（10）船舶焊接智能系统知识建模与推理方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.2 专家系统及智能建模方法 |
| 1.3 基于粗糙集理论的知识获取 |
| 1.4 扩展的粗糙集理论与知识获取 |
| 1.5 知识推理 |
| 1.6 本文的主要工作和课题意义 |
| 1.7 本文的组织结构 |
| 第2章 不确定性集合理论基础 |
| 2.1 模糊集 |
| 2.2 Vague 集 |
| 2.3 粗糙集 |
| 第3章 船舶焊接生产设计系统知识建模与推理方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于 RS 知识建模方法 |
| 3.3 应用 RS 知识建模的船体焊接生产设计系统 |
| 3.4 基于决策规则的推理策略 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 船体结构焊接变形预测系统知识建模与近似推理方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于 Vague 粗糙集的知识建模方法 |
| 4.3 基于 vague 集间相似度的近似推理 |
| 4.4 舰船高强钢结构焊接变形预测 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 基于合成规则推理的船舶焊接规范参数设计方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 [I]上的逻辑算子 |
| 5.3 基于 vague 集的合成推理 |
| 5.4 船体 CO_2焊接规范参数设计 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 焊缝成形质量预测系统知识建模与推理方法研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 连续值属性决策系统知识建模方法 |
| 6.3 基于 CADS 知识模型的推理 |
| 6.4 低碳钢 CO_2焊缝成形质量预测 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论及创新之处 |
| 7.1 本文工作总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文及从事的科研项目 |
四、One-knob self-optimizing fuzzy control of CO_2 arc welding process（论文参考文献）
- [1]钢轨现场维修超窄间隙焊接系统及焊接参数设定研究[D]. 刘强. 兰州理工大学, 2020
- [2]基于多传感器信息的焊缝熔深预测[D]. 岳立帅. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [3]基于BIM技术的建筑机电节能运维系统构架与功能需求研究[D]. 曹军. 重庆大学, 2019(01)
- [4]基于焊接熔池补偿气体射流方法的不锈钢脉冲MIG高速焊研究[D]. 董昌文. 华南理工大学, 2018(05)
- [5]铝合金脉冲MIG焊电流高斯波调制方法研究[D]. 朱强. 华南理工大学, 2017(07)
- [6]CO2焊接熔池附近区域不同波段范围照度变化的研究[D]. 刘天元. 广西科技大学, 2017(03)
- [7]基于视觉的CO2焊接机器人焊接工艺参数与熔池形态关系的研究[D]. 姬小伟. 广西科技大学, 2015(08)
- [8]铝合金薄板脉冲MIG焊智能控制策略与性能评定研究[D]. 张晓莉. 华南理工大学, 2014(06)
- [9]低热输入变极性短路过渡GMAW焊接系统研究[D]. 傅强. 南京航空航天大学, 2013(12)
- [10]船舶焊接智能系统知识建模与推理方法研究[D]. 冯志强. 上海交通大学, 2012(07)