一、CO_2焊焊接电流多因子自调整模糊控制器的研究（论文文献综述）
段慧[1]（2016）在《基于注采系统实验模型的模糊控制研究》文中提出随着全球经济的不断发展,对原油的消耗量日益上涨,在这种国际背景下资源储备潜力巨大,前景良好的海洋油气田勘探与开发越来越受到各国的重视。海上石油平台是海上石油开采的主要装置,对平台注采系统进行优化控制,对于提高石油产量和节能减排,提高海洋石油的整体开采效益具有重要的意义。鉴于海上采油平台的控制复杂性、非线性以及模型不确定性等因素,本文建立了基于模糊控制技术的海上采油平台控制系统,并在海上石油平台注采动态模拟系统上进行了实验,实验显示本系统运行稳定可靠,能够提高控制性能和采油效率,降低能耗。（1）在ESP及海上石油平台注采系统模拟实验装置上搭建控制自动控制系统,组态王与Matlab之间的OPC通讯及DDE通讯,根据海上平台实验装置的工艺流程,实现基本的控制功能,完成设计控制方案。（2）设计海上平台注采系统的模糊控制方法,是将精确的输入变量模糊化,根据相应的模糊规则模糊推理,将得到的输出量解模糊化,完成对系统效率的优化。并将方案在ESP及海上平台上验证。（3）设计海上平台注采系统的模糊PID控制,利用模糊控制来调整优化PID控制器的参数,然后利用动态的PID控制器来控制效率,实验结果证明模糊PID控制有较好的控制能力。（4）设计调整比例因子的模糊控制器,根据误差变化实时调节比例因子。在原有模糊控制器的基础上,针对比例因子选择不合适时,系统容易震荡等缺点,提出调整比例因子的模糊控制器,相较于常规模糊控制器有较好的控制效果。（5）设计带动态调整因子的模糊控制器,根据误差和误差变化率的变化动态调整因子,从而改变对误差的加权程度,实时调整控制规则,有较好的控制效果。总体来说,模糊优化控制不需要精确的数学模型,调节时间小,精确度高。本文通过研究模糊控制、模糊PID控制和改进的模糊控制等先进控制算法在海上平台注采系统模拟实验装置上的应用,为海上平台提高采油效率降低能耗方面的研究提供了一些参考价值。
王瑞超[2]（2012）在《软开关脉冲GMAW焊接电源及弧长稳定性研究》文中指出脉冲熔化极气体保护焊（GMAW）工艺具有电流调节范围宽、适于全位置焊、焊缝成型优良等特点，在制造工业生产中逐渐获得广泛应用，然而其对弧焊电源性能提出了更高的要求。软开关弧焊电源正好符合脉冲GMAW焊的需求，当前对全桥软开关弧焊逆变器的建模研究还不系统，为了更好地在设计中优化弧焊电源参数，对软开关弧焊电源系统模型进行分析研究十分必要。通过对全桥移相软开关弧焊逆变电源的模型进行简化，建立了其等效小信号模型，并将峰值电流控制技术与移相软开关技术相互融合，研究了峰值电流控制模式下移相软开关逆变器稳定性问题，分析表明在脉宽调制占空比大于50%的情况下，斜坡补偿是逆变器稳定的必要条件。在此基础上分析了电源的动特性影响因素，并对弧焊电源的外特性边界形成因素进行了分析研究，为电源的研制和控制参数的优化设计提供了理论指导。针对脉冲GMAW焊机设计中所存在的问题进行了分析研究，提出了基于DSP+ARM架构的控制电路设计方案，采用模块化的方式对相关电路进行功能设计，并对控制部分的软件功能实现进行了详细分析，建立了可靠的脉冲GMAW焊接电源平台，为进行弧焊过程工艺分析研究奠定了硬件基础。电源性能的测试结果表明所设计的脉冲GMAW焊接电源平台满足实际需求。通过对脉冲GMAW焊接系统中各模块的模型分析，基于Matlab/Simulink仿真环境及其扩展工具S函数建立了脉冲GMAW焊接弧焊逆变电源主回路和控制系统的混合仿真模型，仿真模型能够有效地模拟实际弧焊逆变电源-动态电弧负载系统的动态过程特征。基于S函数所建立的脉冲GMAW焊接弧焊逆变电源-电弧系统仿真模型的控制策略能够仿真实际焊接弧长过程动态调节过程。通过引入干扰条件，仿真系统能定量分析脉冲GMAW焊接过程中各物理参数变化机理及影响因素，为实际脉冲GMAW焊逆变电源控制参数设计优化、验证新的弧长控制算法及策略提供了新途径。脉冲GMAW焊接熔滴过渡方式对焊接工艺性能、焊缝成形和焊接质量有重要影响，为实现有效、精确控制熔滴过渡的行为，采用一脉一滴熔滴过渡方式是目前最佳的选择。在脉冲GMAW焊接特征参数选择分析的基础上，得出实现脉冲GMAW焊接一脉一滴熔滴过渡的最佳实现是I/I控制方法，即脉冲峰值和脉冲基值期间都采用恒流外特性电源。但由于恒流外特性下，电弧无自身调节作用，无法进行弧焊过程中弧长的调节，为此，提出了基于脉冲周期内环恒流控制外环弧压控制的双闭环控制策略。通过对单个脉冲周期的平均电流电压的模型计算研究发现，基于脉冲周期的双闭环弧长控制策略实现机理是周期平均值外特性自身调节作用，并通过周期平均值外特性上下台阶调节试验验证了理论分析的正确性，为脉冲GMAW焊接方式机器人自动化实现提供了理论基础。
王义明[3]（2011）在《全自动电渣炉电极焊接控制系统的研究与设计》文中研究指明焊接作为先进制造技术的重要组成部分在国民经济的发展和国家建设中发挥了重要的作用。焊接技术的优秀成果在航空航天、核能、船舶、电力、电子、海洋钻探、高层建筑等领域得到了广泛应用。随着科技的发展,国内外在自动焊接技术及装备的数控化与智能化方面已取得突飞猛进的发展与提高。使得焊接质量和焊接速度有了明显的改善和提升。本课题以当今世界应用广泛、发展迅速的焊接技术-气体保护焊技术为基础,结合某钢铁企业电极焊接设备研制项目,根据合理的焊接工艺参数,开发了一套以PLC控制器为核心,并且具有模糊控制功能的计算机控制系统。整个系统采用上、下位机结构：上位机硬件采用SIEMENS公司生产的人机界面,软件采用SIEMENS公司出品的SIMATIC WinCC flexible上位机组态软件,从而实现电极焊接生产过程监控,实时地监视整个运行过程的各个数据及报警信息；下位机硬件采用SIEMENS公司S7-200系列PLC,软件采用STEP7Micro WIN对控制器编程,负责电极焊接生产过程的全部控制动作。整个控制系统网络的数据传输通过MODBUS通信方式,人机界面与PLC系统利用的是PPI通信方式进行数据的传输。本文对全自动电极焊接控制系统的控制方法进行了论述,对影响焊接质量的各种因素进行了分析,采用了在焊接过程中,通过对伺服电机的位置控制来调节焊枪头与焊接工件之间的距离,保证焊接电流恒定的控制方案。同时,针对焊接过程是一个多变量、非线性、强耦合、时变及随机干扰较强的系统,且无法确定其精确的数学模型的特点,在传统的PID控制基础上,结合焊接生产的实际情况,对具有模糊控制的PID控制算法在电极焊接控制系统的应用中进行了探讨,得到了比较好的仿真效果,为下一步运用于实际生产打下坚实基础。
张红兵[4]（2010）在《基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究》文中研究指明双丝脉冲MIG高速焊技术不仅可以提高焊接速度,而且可以加深熔深,增强焊缝韧性,减少焊缝的气孔现象,以其高效优质而成为国内外焊接领域的研究热点。双丝焊不是单丝焊的简单堆砌,传统的集中控制式焊接系统及分立的焊接辅助设备无法满足双丝焊精确协同控制和自动化焊接的需要。分布式控制系统是双丝脉冲MIG高速焊的理想系统架构。其设计思想是,每个焊接设备,如焊接电源、送丝机、行走机构、冷却水箱、储气罐和手动控制盒等,都设计为可独立求解局部问题的嵌入式智能控制单元,它们通过现场总线共享焊接过程信息,并籍此严格按照时序紧密协作共同完成双丝焊过程。这种架构既解决了双丝焊的协同控制问题,也提高了焊接自动化水平。焊接智能控制单元是硬实时嵌入式系统,它包括数据库、控制、环境反应和通信四大模块,本文从硬件、软件和控制算法三个方面对其研究。以ARM为嵌入式系统的核心设计了具有CAN总线通信能力的数字化弧焊逆变电源和送丝机。ARM的数字化PWM发生器提高了弧焊逆变电源和送丝机的静态特性和动态响应能力。采用嵌入式实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ可以提高弧焊逆变电源和送丝机等焊接设备的异常事件的响应速度和软件可靠性。将焊接过程的所有内容划分为不同的任务,并定义了任务的优先级别。重要的任务优先级别高。为避免多个任务同时对同一个共享资源的访问,引入信号量以确定共享资源的访问机制。重要任务将处理数据的结果以消息邮箱的形式传递给其他非重要的任务以提高数据处理速度。CAN总线是焊接设备共享信息的通信媒介。开发了用于焊接设备信息交互的焊接通信协议,为焊接设备的开放性、互操作性与互换性奠定了基础。采用全双工方式的RS-422总线构建了双丝脉冲MIG高速焊系统中主从弧焊逆变电源之间的局域高速总线,并定义了完整的通信协议。研究了模糊逻辑控制技术在双丝焊中的应用。以峰值弧压偏差和偏差变化率为输入量,以脉冲基值时间为输出量,采用模糊智能控制器控制双丝焊过程中的弧压从而保持弧长的稳定。采用Fuzzy-PID控制器和模糊推理思想,不断检测送丝速度,根据偏差和偏差变化率,对PID控制器的三个参数进行在线整定,使送丝机具备快速的动态响应能力和良好的恒速效果。构建了双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统并以此为基础进行了大量的试验。焊接设备通信正常并能紧密配合地完成自动焊接过程。双丝协同控制效果明显,主从机电弧的脉冲相位满足设计要求。弧焊逆变电源动、静态特性优良,焊接过程弧长稳定,焊接速度快、效率高。
陈华斌[5]（2009）在《运载火箭动力系统五通连接器机器人GTAW质量控制系统》文中进行了进一步梳理焊接自动化是焊接技术发展的一个趋势,由于现有的“示教再现型”焊接机器人在焊接过程中缺少对外部信息传感反馈和实时调节的功能,不能满足航天高技术产品复杂焊缝精密焊接的要求。焊接过程中的热变形、错边以及焊缝间隙的变化等是不可预知的,这些因素都会直接影响到焊缝成形质量。本文运用综合分析的手段,找到影响焊接质量的关键因素以及这些因素之间的相互关系并进行量化,对产品的焊接质量进行重点、定量的控制。从焊接变形预测与工艺优化、系统设计、焊接动态过程建模以及焊缝成形实时控制等多个角度实现五通连接器精度焊接成形质量控制。以非线性有限元技术为基础,运用MSC.Marc软件对运载火箭动力系统五通连接器焊接过程进行了数值模拟,通过调整焊接顺序、改变焊接热输入量获得了五通连接器焊接变形影响规律。在此基础上,进一步优化了焊接工艺和夹具设计。为了保证焊接过程中的稳定性,必须精确控制焊接热输入量、根据焊接热变形、间隙情况实时调整焊接规范参数。为此,建立了基于视觉传感的弧焊机器人在线质量监控系统,使其能够完成从起弧、工艺参数设定、熔池图像自动采集及图像尺寸计算、焊接规范实时调节以及自动熄弧的完整焊接工作过程。焊接过程视觉传感是为了实时准确地提取表征熔池形状和大小的特征信息,定义了焊缝正、反面熔宽,焊缝余高、间隙及焊缝位置对熔池形状及运动方向进行了描述。运用DTCWT+BivaShrink小波降噪、改进的约束最小二乘方法进行对焊缝噪声图像进行降噪恢复和复原,提出了一种适合在焊缝图像中寻找目标区域的高精度自适应阈值分割算法。针对熔池图像特点,采用边界表示与描述算法来获取熔池图像的形状参数,并借助分段多项式拟合的方法对熔池边缘进行了恢复,提取到焊缝正面熔宽尺寸;而对焊缝间隙图像,直接采用面积滤波及Hough变换处理方法获取间隙尺寸信息。最后,运用上述算法对平焊法兰、五通连接器等实际工件的焊接图像进行处理,进一步验证了算法的鲁棒性和实时性。弧焊焊接过程是被焊金属在电弧热源热输入的作用下,产生局部熔化,形成熔池,最后液态金属凝固之后形成焊缝。根据焊接热过程的这一特点,本文引入非线性Hammerstein模型描述焊接热过程,并建立了IpVf-WbHt之间的关系模型。通过实际焊接过程观测数据与模型实际输出进行了比较,模型精度满足焊接过程控制的要求。针对实际焊接过程中背面熔宽无法实时检测,本文还建立了焊接规范参数同熔池正面参数联合预测熔池反面宽度的RPROP网络动态模型,该算法具有更好的学习效率与泛化能力,预测模型的准确度高于传统分析方法。焊接过程是一个复杂的、时变的、不确定的过程,本文基于大量工艺试验基础上,提出了送丝速度、焊接电流同焊缝间隙变化量的定量法则。在此基础上,设计了基于Hammerstein模型的Ip-Wb非线性自校正控制器非线性自校正控制器和基于参数预置前馈的复合智能控制器,并进行了仿真和控制器有效性验证试验。焊接峰值电流作为单变量的非线性自校正控制器,能够较好地克服外界干扰、保证熔池反面宽度比较均匀一致。然而,利用送丝速度、焊接电流多变量参数预置前馈复合智能控制器即使在变间隙和变错边的干扰下都能得到焊缝正、反面成形均匀一致的理想焊缝。通过对平焊法兰、螺旋管的工艺试验,进一步验证了基于参数预置前馈的复合智能控制器的可靠性和稳定性,统计计算结果表明,平焊法兰和螺旋管焊缝背面熔宽和正面余高剩余标准差分别为:（0.84 mm,0.27 mm）和（0.61 mm,0.30mm）,符合航天标准要求,并确定了该控制器允许的焊接间隙大小变化范围（0,1.8 mm）。最后,基于本文研究成果构建的焊接机器人GTAW焊接质量控制系统,对运载火箭动力系统五通连接器进行了焊接。焊后X,Y,Z方向上的变形位移量分别为UX=0.6mm, UY=0.8mm, UZ=-0.3mm,其中Z方向焊接变形较传统手工TIG方法降低了73%。所有焊缝均能满足YS010-97规定的Ⅰ级焊缝标准,产品焊接成形质量得到了极大改进,为进一步工程应用奠定了基础。
高延峰[6]（2008）在《移动机器人旋转电弧传感焊枪偏差与倾角检测及角焊缝跟踪》文中指出随着工业技术的不断发展,大型结构件的应用越来越多。在这些大型结构件的焊接生产中存在大量的弯曲角焊缝和折线角焊缝,实现这些焊缝的自动化焊接对于提高生产效率和保证产品质量具有非常重要的意义。这些工件结构庞大,很多焊接作业必须在现场进行,难以采用手臂式机器人进行自动焊接,也难以采用编程或示教的方式进行焊缝跟踪;另外在对这些焊缝进行自动焊接时,不仅要控制焊枪跟踪焊缝移动,同时还要调整焊枪的倾角,以保证焊接质量。为此,本文以轮式移动焊接机器人为平台,解决大范围移动焊接问题;同时采用旋转电弧作为传感器,进行焊枪偏差识别与倾角检测,从而实现大型构件角焊缝自动焊接。研究内容主要包括:焊接电流信号的滤波处理;焊枪偏差与倾角检测;水平弯曲角焊缝、具有直角转弯的角焊缝和水平折线角焊缝跟踪及焊枪倾角调整控制器的设计。针对焊接电流信号易受外界噪声干扰影响的问题,本文提出以软阈值小波滤波为核心的组合滤波算法,对旋转电弧传感器采集到的电流信号进行滤波处理,使电流波形得到了明显地改善,提高了电流信号的信噪比,为焊枪的偏差和倾角检测奠定了基础。对特征谐波法在焊枪偏差和倾角检测中的应用问题进行了理论研究并给出了试验验证,发现该方法可以用来对焊枪偏差和倾角进行同时检测,扩展了特征谐波法的应用范围。指出在焊枪倾角不为零时,传统的采用一次谐波幅值检测焊枪偏差大小的方法会产生较大误差。为了提高焊枪偏差的检测精度,首次提出特征平面法对焊枪偏差和倾角同时进行检测。该方法充分利用旋转电弧传感器采集得到的焊接电流信息,采用最小二乘原理在三维空间构建特征平面,通过求特征平面与坐标平面交线的斜率,将焊枪偏差和焊枪倾角信息分别投影到两个正交的平面上,实现了二者的解耦。针对焊接过程难以建模的问题,采用分段控制策略设计控制器对水平滑块进行控制,该控制器在大偏差时采用比例控制,在小偏差时采用参数自调整模糊控制,并利用免疫反馈规律对比例因子进行修正,实现了直线焊缝、小曲率焊缝的跟踪。针对水平弯曲角焊缝跟踪的特点,设计模糊控制器对水平滑块和车轮进行协调控制,采用焊枪偏差信息获得机器人运动方向和焊缝走向之间的角度偏差,控制车轮转弯,并采用预测控制原理对控制量进行修正,实现水平弯曲角焊缝的平滑跟踪。在船舱格子形角焊缝焊接中,存在90度的直角转弯,给跟踪控制带来了很大难度。文中详细介绍了如何利用焊枪倾角信息检测拐角点,利用超声波传感器测量前方焊缝位置的方法。并对机器人的运动学模型进行推导,设计控制器实现此类焊缝的跟踪焊接。对于变化角度较大的折线角焊缝跟踪问题,设计带有转动关节的焊枪,并将该焊枪置于移动机器人平台上,设计控制器利用焊枪偏差和倾角信息,首次实现在焊缝跟踪的同时对焊枪的倾角进行调整。最后通过实际焊接试验证明了本文研究工作的有效性。另外,本文所设计的焊缝跟踪系统在九江同方江新造船厂进行了生产现场实际试用,取得了预期的效果。
王忠勇[7]（2006）在《改进的模糊滑模理论及其在焊接过程中的应用研究》文中提出智能焊接技术是一种有很大发展前途的工业焊接方式，在现代制造工业技术中具有重要的作用。目前，焊接技术的研究主要集中于控制方法的智能化和新材料方面，但是焊接研究的重点和难点依然是焊接过程中的飞溅和材料成型的问题。本课题是在吸收和学习前人研究成果的基础上，尽量解决这两个问题。一般来说，焊接过程的稳定性就是要求在焊接设备参数扰动的情况下，保证焊接质量的稳定。当输入电压有波动或焊接材料不一致的时候，在适当的范围内，焊接效果基本不受影响。为了保证焊接质量和良好的焊接成型，必须保证电弧的长度和稳定的焊接过程。 本课题的研究主要通过分析CO2气体焊接的特点，运用智能控制的方法，着眼于焊接效果和焊接的智能化，尽量解决焊接飞溅和焊接成型这两个问题。模糊理论和滑模理论是现代控制理论中非常重要的两种方法。模糊控制理论是以模糊集合论、模糊语言变量及模糊逻辑推理为基础的一种计算机控制，是一种非线性、智能控制，目前已经成为智能控制的一种重要而有效的方式。自美国学者加利福尼亚大学L．A．Zadeh教授于1965年提出以来，在理论和实践上得到了很大的发展，显示了强大的应用价值。 滑模控制的优点是在控制过程中，依靠系统的几个调节器进行切换，使得系统每个单一的结构都保持良好的性能，以便系统得到稳定的新运作，在大变化、外部扰动及系统的不确定性时，具有不变性，
欧阳快德,张华,贾剑平,徐建宁[8]（2006）在《规则自调整模糊控制的弧焊机器人焊缝纠偏研究》文中指出采用特征谐波法准确识别焊缝偏差,研究熔池对坡口的影响作用,采用补偿因子加权处理可有效地减小这种影响,因此提高了对偏差的识别能力。采用规则自调整模糊控制器进行焊缝纠偏控制,以克服常规模糊控制器的不足,使其具有良好性能。
石玗[9]（2005）在《铝合金脉冲MIG机器人焊接智能控制系统研究》文中研究指明近年来,随着汽车、列车等运输装置向轻量化发展,铝合金焊接结构生产的自动化、智能化和信息化成为日益重要的研究课题,本文针对其中的一些关键问题进行了深入研究。 弧焊机器人用数控焊接变位机的研制对弧焊机器人柔性加工单元（WFMC）的设计具有重要的意义。本文设计了基于模糊规则的智能双模协调控制器,即采用PID控制器和模糊控制器的加权合成算法,控制过程中模糊控制器和PID控制器同时输出控制量,当控制误差较大时模糊控制器的输出权重较大,而当控制误差较小时PID控制器的输出权重较大,有效避免了变结构控制器切换过程中的震荡,实现了焊接变位机的高精度位置控制。论文对实时控制软件的结构设计和实时性要求进行了详细的理论分析,提出了基于DOS系统下的高精度数控焊接变位机多任务实时控制软件的设计与实现方法。利用工业控制计算机和单片机实现了示教盒、操纵杆和计算机键盘等三种示教装置,同时设计了一套包括程序控制指令、轨迹描述指令和I/O通讯指令的数控焊接变位机控制指令系统。进行了多种工件的焊接试验,试验表明该控制系统工作可靠,效果良好。 由于铝合金焊接过程中存在很多不确定因素,实时的检测和控制熔池动态过程是保证焊接质量的一种重要方法。本文建立了铝合金熔池图像检测视觉系统。通过窄带滤光结构,有效地克服了弧光干扰,并获得了比较清晰的铝合金MIG焊熔池图像。分析了铝合金MIG焊熔池图像特征,并提出了相应的熔池图像处理算法。针对传统图像处理算法的不足,提出利用形态学方法去除图像信号中的噪声、阴极雾化区等影响熔池特征提取的部分,获得了满意的熔池边缘图像,可以对熔池形状信息进行动态检测。在此基础上,设计了阶跃响应试验,利用曲线拟合法对基值电流、送丝速度、脉冲电流占空比、焊接速度与熔宽的模型分别进行了辨识,分析了它们对熔宽的影响规律,为铝合金脉冲MIG焊过程控制提供了理论依据。设计了适于铝合金脉冲MIG焊过程控制的模糊—专家控制系统,利用此系统成功实现了铝合金机器人脉冲MIG焊熔宽实时控制,通过控制焊接脉冲电流占空比和送丝速度获得理想的焊缝宽度。实验表明,利用建立的熔池图像检测和控制系统,通过提出的图像处理和控制算法,能够实现在铝合金MIG焊过程中实时、精确的控制熔池变化并获得一致的熔宽。 利用嵌入式网关结合单片机控制系统实现了数字电焊机的以太网接入,可以使作为现场生产单元的电焊机与目前基于以太网和TCP/IP协议的企业信息系统无缝集成。同时设计了网络电焊机管理系统,并利用SQL SERVER构建了基于web的焊接规范数据库和焊接生产过程监测数据库。整个系统可以实现焊接规范参数数据库的维护、电焊机参数远程监控和焊接规范的远程设置与网络化管理。
李鑫[10]（2005）在《水轮机修复机器人焊接自适应模糊控制研究》文中认为水轮机转轮叶片的维修维护一直是各国水电部门的一项重要工作,每年都要对其耗费巨大的人力、物力、财力。由于我国河流泥沙含量大,对水轮机叶片的侵蚀更严重,所以国内对水轮机转轮叶片的修复工作就更加艰巨。我们引进并自行开发适合我国国情的水轮机修复专用机器人,用于对水轮机叶片进行焊接、磨削。为了提高机器人智能化水平和修复叶片的质量,本文进行了机器人焊接自适应模糊控制研究。本课题是省科技攻关项目的重要组成部分。本文的研究工作是针对水轮机修复专用机器人的焊接过程进行的。焊接电压、焊接电流、送丝速度是焊接过程的重要参数,所以本文设计了以AT89C52 单片机为核心的数据采集与控制系统对上述三个参数进行实时测量,将结果传至上位机做进一步运算和处理。机器人是下到机坑内对水轮机叶片进行修复的,其补焊过程是一个多参数相互耦合的时变非线性过程,影响焊缝成型的因素众多,并带有显着的随机性,很难用精确的数学模型来描述,而经典控制理论和现代控制理论都是以传统数学模型为基础的,用这两种理论来控制复杂的焊接过程,并不能获得理想的控制效果,因此,本文提出了采用模糊逻辑控制模仿高级焊工的思维方式和操作经验来实现焊接过程的模糊控制,将焊接电压的误差及误差变化量作为输入量,设计二维模糊控制器。简单模糊逻辑控制器的控制规则是固定的,对于焊接过程来说,这种固定的模糊控制规则显得比较粗糙或不够完善,这会不同程度的影响控制效果,本文采用了模糊自适应控制方法使控制规则在控制过程中自动地调整和完善,克服了一般模糊控制器所依赖的控制规则缺乏在线自调整能力的缺点。仿真结果表明,该方法确实改善了控制性能。
二、CO_2焊焊接电流多因子自调整模糊控制器的研究（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、CO_2焊焊接电流多因子自调整模糊控制器的研究（论文提纲范文）
（1）基于注采系统实验模型的模糊控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题主要工作 |
| 第二章 海上石油平台注采系统模拟实验装置 |
| 2.1 海上石油平台注采模拟实验装置 |
| 2.1.1 计算机控制中心 |
| 2.1.2 中间控制柜 |
| 2.1.3 注采模拟实验装置平台 |
| 2.2 海上石油平台模型特性分析 |
| 2.3 控制需求分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 模糊优化控制方法研究及仿真应用 |
| 3.1 模糊控制算法分析 |
| 3.1.1 模糊控制原理 |
| 3.1.2 模糊算法的优缺点 |
| 3.2 模糊控制方法 |
| 3.2.1 模糊控制方法 |
| 3.2.2 模糊PID控制方法 |
| 3.2.3 调整比例因子的模优化控制方法 |
| 3.2.4 带动态调整因子的模糊控制算法 |
| 3.2.5 仿真实验及结果 |
| 3.3 ESP实验平台搭建 |
| 3.3.1 现场测试及数据录取 |
| 3.3.2 生产系统模型建立与修正 |
| 3.3.3 系统生产优化 |
| 3.3.4 组态与通信 |
| 3.4 基于ESP的模糊优化控制算法仿真 |
| 3.4.1 基于ESP的模糊优化控制算法仿真 |
| 3.4.2 基于ESP的模糊PID优化控制算法仿真 |
| 3.4.3 基于ESP的调整比例因子的模糊优化控制算法仿真 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 采油井的优化控制方法研究 |
| 4.1 单口采油井优化控制方法研究 |
| 4.1.1 模糊优化控制方法研究 |
| 4.1.2 模糊PID优化控制方法研究 |
| 4.1.3 调整比例因子的模糊优化控制方法研究 |
| 4.1.4 单口采油井的控制方法实验效果 |
| 4.1.5 单口采油井的控制方法实验效果 |
| 4.2 多口采油井的优化控制方法研究 |
| 4.2.1 模糊优化控制方法研究 |
| 4.2.2 多口采油井控制方法实验效果 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 海上石油平台一体化优化控制方法研究 |
| 5.1 海上石油平台一体化控制目标 |
| 5.2 海上石油平台一体化控制方案 |
| 5.3 海上石油平台一体化控制实现过程 |
| 5.3.1 采油系统控制实现过程 |
| 5.3.2 注水系统定产控制方案 |
| 5.4 一体化控制实验结果 |
| 5.5 小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果及参与科研 |
| 致谢 |
（2）软开关脉冲GMAW焊接电源及弧长稳定性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 弧焊逆变电源研究进展 |
| 1.1.1 弧焊逆变电源主电路拓扑结构 |
| 1.1.2 弧焊逆变电源控制技术研究 |
| 1.1.3 弧焊逆变电源解析建模与理论分析 |
| 1.2 脉冲弧焊电源架构平台进展 |
| 1.3 脉冲弧焊系统的仿真 |
| 1.4 脉冲电弧弧长控制研究进展 |
| 1.5 本论文的研究背景及意义 |
| 1.6 本论文的主要研究内容 |
| 第二章 软开关弧焊逆变电源建模及动静特性研究 |
| 2.1 弧焊逆变器的小信号模型 |
| 2.2 BUCK 变换器的电流峰值控制特性分析 |
| 2.2.1 BUCK 变换器电流峰值控制的稳定性 |
| 2.2.2 基于斜坡补偿的电流峰值控制模式稳定性分析 |
| 2.2.3 电流峰值控制模式的精确模型 |
| 2.3 BUCK 电路模型的动特性分析 |
| 2.3.1 峰值电流控制弧焊电源模型分析 |
| 2.3.2 斜坡补偿设计 |
| 2.3.3 峰值电流反馈电源的特性 |
| 2.4 软开关弧焊电源外特性形成机理分析 |
| 2.5 基于变负载特性的弧焊逆变电源设计 |
| 2.5.1 电弧负载特性 |
| 2.5.2 基于峰值电流反馈的弧焊电源分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 脉冲 GMAW 焊电源平台研制 |
| 3.1 脉冲 GMAW 焊接系统总体结构 |
| 3.2 数字控制脉冲 GMAW 焊硬件平台设计 |
| 3.2.1 主控制部分设计 |
| 3.2.2 芯片选型 |
| 3.2.3 检测调理电路设计 |
| 3.2.4 PWM 驱动模块 |
| 3.2.5 人机界面部分设计 |
| 3.3 系统软件设计 |
| 3.4 系统通信协议及实现策略 |
| 3.5 软开关脉冲逆变电源电路波形测试 |
| 3.6 电源参数测试 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于实时能量模型的脉冲 GMAW 焊系统仿真 |
| 4.1 GMAW 焊过程建模的理论基础及意义 |
| 4.1.1 电弧焊模型理论 |
| 4.1.2 熔化极气体保护焊熔滴过渡过程 |
| 4.1.3 脉冲电弧控制熔滴过渡 |
| 4.2 GMAW 焊电弧模型 |
| 4.2.1 GMAW 焊电弧自身调节模型 |
| 4.2.2 焊丝干伸长压降模型 |
| 4.3 弧长动态模型仿真 |
| 4.4 电弧系统等效建模 |
| 4.5 基于主动调节的脉冲 GMAW 焊模型仿真 |
| 4.5.1 基于 S 函数的脉冲调制及脉冲波形产生方式原理 |
| 4.5.2 阶跃干扰下弧长调节过程 |
| 4.6 基于实时能量的焊丝熔化速度模型一致性 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 脉冲 GMAW 焊弧长稳定性分析及控制策略 |
| 5.1 等速送丝 GMAW 焊系统电弧模型分析 |
| 5.2 脉冲 GMAW 焊特征参数选择 |
| 5.3 脉冲 GMAW 焊弧长控制模式选择 |
| 5.4 脉冲 GMAW 焊 I/I 控制模式等效模型 |
| 5.5 GMAW 焊等熔化速度曲线 |
| 5.6 脉冲 GMAW 焊电弧稳定分析 |
| 5.7 弧焊系统控制策略 |
| 5.8 模糊控制器的设计 |
| 5.9 脉冲 GMAW 焊工艺试验 |
| 5.9.1 工艺实验平台的构建 |
| 5.9.2 脉冲 GMAW 焊起弧性能分析 |
| 5.9.3 脉冲 GMAW 焊收弧性能分析 |
| 5.9.4 一脉一滴焊试验 |
| 5.9.5 基于脉冲周期平均值外特性的弧长稳定性控制试验 |
| 5.10 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 |
（3）全自动电渣炉电极焊接控制系统的研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 气体保护焊技术简介 |
| 1.1.1 气体保护焊工作原理 |
| 1.1.2 气体保护焊的特点 |
| 1.1.3 气体保护焊的分类 |
| 1.2 气体保护焊的发展过程与现状 |
| 1.2.1 国际气体保护焊技术的发展状况 |
| 1.2.2 国内气体保护焊技术的发展状况 |
| 1.3 气体保护焊的发展趋势 |
| 1.3.1 气体保护焊焊接工艺的发展趋势 |
| 1.3.2 气体保护焊焊接自动化技术与装备的发展趋势 |
| 1.4 智能控制理论的应用 |
| 1.5 本课题的目的和研究内容 |
| 1.6 本文组织结构 |
| 第2章 电极焊接工艺与设备 |
| 2.1 电极焊接工艺概述 |
| 2.1.1 焊接准备期 |
| 2.1.2 焊接引弧期 |
| 2.1.3 正常焊接期 |
| 2.2 焊接系统控制目标 |
| 2.2.1 扰动因素的解决方案 |
| 2.2.2 电弧自身特性的解决方案 |
| 2.3 电极焊接主要设备简介 |
| 2.3.1 电气设备 |
| 2.3.2 机械设备 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电极焊接控制系统功能实现 |
| 3.1 控制系统基本设计 |
| 3.2 PLC模块化程序设计 |
| 3.2.1 焊枪左右行走控制 |
| 3.2.2 焊枪上下行走控制 |
| 3.2.3 焊接电流变化控制 |
| 3.2.4 对其他执行机构的控制 |
| 3.3 人机界面软件的功能设计 |
| 3.3.1 人机界面的主要功能 |
| 3.3.2 报警画面 |
| 3.3.3 参数设定画面 |
| 3.3.4 速度监控画面 |
| 3.3.5 焊接电流趋势图 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 电极焊接控制方法的研究与实现 |
| 4.1 电弧和焊机外特性介绍 |
| 4.1.1 焊接电弧的外特性 |
| 4.1.2 焊机的外特性 |
| 4.2 电渣炉电极焊接控制策略 |
| 4.3 常规的PID控制方法 |
| 4.3.1 常规PID控制原理 |
| 4.3.2 数字PID控制算法 |
| 4.3.3 PID控制的特点 |
| 4.3.4 PID控制的编程实现 |
| 4.3.5 常规PID控制方式的局限性 |
| 4.4 模糊控制技术概述 |
| 4.4.1 模糊控制的提出 |
| 4.4.2 模糊控制的发展 |
| 4.4.3 模糊控制的特点 |
| 4.4.4 模糊控制器的主要类型 |
| 4.4.5 模糊控制系统的组成 |
| 4.4.6 模糊控制器的基本原理 |
| 4.4.7 模糊控制器的基本设计步骤 |
| 4.5 电渣炉电极焊接模糊PID控制器设计 |
| 4.5.1 建立模糊PID控制器数据库及模糊化运算处理 |
| 4.5.2 确定模糊控制规则 |
| 4.5.3 建立模糊推理制度 |
| 4.5.4 模糊决策 |
| 4.5.5 模糊PID控制的计算机系统仿真 |
| 4.5.6 模糊PID控制算法的实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间所参与的项目 |
（4）基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 双丝MIG 焊的优点 |
| 1.2 双丝焊的分类与研究现状 |
| 1.2.1 双丝焊的分类 |
| 1.2.2 国外双丝MIG 焊的研究现状 |
| 1.2.3 国内双丝MIG 焊的研究现状 |
| 1.3 数字化弧焊逆变电源的发展 |
| 1.3.1 模拟弧焊电源 |
| 1.3.2 单片机控制的弧焊逆变电源 |
| 1.3.3 弧焊逆变电源的数字化 |
| 1.4 焊接设备的网络通信 |
| 1.5 嵌入式实时操作系统在焊接领域中的应用 |
| 1.5.1 嵌入式实时操作系统 |
| 1.5.2 嵌入式实时操作系统在焊接设备上的应用 |
| 1.6 双丝焊过程的智能控制 |
| 1.7 目前双丝脉冲MIG 焊系统存在的主要问题 |
| 1.8 本研究课题的来源及主要研究内容 |
| 第二章 双丝焊分布式控制系统的构建 |
| 2.1 焊接单元与仪表控制系统 |
| 2.2 早期焊接单元的基地式仪表构成 |
| 2.3 单元式组合仪表与现代焊接单元雏形 |
| 2.4 分布式控制系统 |
| 2.4.1 分布式控制系统的定义 |
| 2.4.2 分布式控制系统的体系结构 |
| 2.4.3 分布式控制系统构建的双丝焊接单元 |
| 2.4.4 分布式控制系统构建的焊接系统 |
| 2.5 智能控制单元的定义及内部结构模型 |
| 2.6 多个智能控制单元的协作 |
| 2.7 焊接加工过程信息流特征描述 |
| 2.8 智能控制单元的设计要求 |
| 2.9 现场总线 |
| 2.9.1 CAN 总线 |
| 2.9.2 焊接设备CAN 节点的设计 |
| 2.9.3 CAN 控制器的初始化与智能控制单元描述 |
| 2.10 焊接通信协议 |
| 2.10.1 定义焊接通信协议的优点 |
| 2.10.2 报文传输与帧格式定义 |
| 2.10.3 焊接设备的标识符的定义 |
| 2.11 数据的发送与接收 |
| 2.12 本章小结 |
| 第三章 基于ARM 的数字化弧焊逆变电源 |
| 3.1 双丝焊主从机逆变主电路的拓扑结构 |
| 3.2 逆变电源等效电路及其传递函数 |
| 3.3 控制系统的方案设计 |
| 3.3.1 对控制系统的要求 |
| 3.3.2 控制系统的组成与工作原理 |
| 3.4 数字PWM 的核心 |
| 3.4.1 ARM 简介 |
| 3.4.2 脉宽调制信号PWM 的产生 |
| 3.4.3 逆变频率的合理选择与软件设定 |
| 3.5 IGBT 驱动电路 |
| 3.6 焊接电流采样电路 |
| 3.7 电弧电压调理电路 |
| 3.8 基于GAL 的PWM 保护电路 |
| 3.9 双丝焊需要解决的磁偏吹的问题 |
| 3.10 解决磁偏吹问题的设计方案 |
| 3.11 双丝焊局域高速总线的设计 |
| 3.11.1 主机从机脉冲电流波形存在时间间隙 |
| 3.11.2 局域高速总线通信方式的选择 |
| 3.11.3 局域高速总线的硬件电路 |
| 3.11.4 通信命令格式 |
| 3.11.5 握手协议 |
| 3.12 电磁兼容性和硬件抗干扰技术 |
| 3.13 本章小结 |
| 第四章 嵌入式操作系统与弧焊逆变电源的软件设计 |
| 4.1 嵌入式操作系统的优势与选择 |
| 4.1.1 弧焊逆变电源与实时嵌入式系统 |
| 4.1.2 双丝焊对弧焊逆变电源动态特性的要求 |
| 4.1.3 传统控制软件的缺陷 |
| 4.1.4 嵌入式实时多任务操作系统 |
| 4.1.5 操作系统的选择 |
| 4.2 μC/OS-Ⅱ的移植 |
| 4.3 任务的划分与管理 |
| 4.4 资源的管理与信号量 |
| 4.5 焊接过程中的消息传递 |
| 4.6 时钟节拍与中断 |
| 4.7 逆变电源的软件总体设计 |
| 4.8 恒流控制算法 |
| 4.8.1 数字PID 控制基础 |
| 4.8.2 积分分离PID 控制算法 |
| 4.9 软件抗干扰技术 |
| 4.9.1 防脉冲干扰的递推平均滤波法 |
| 4.9.2 软件看门狗技术 |
| 4.10 本章小结 |
| 第五章 基于ARM 的弧长模糊智能控制 |
| 5.1 双丝脉冲MIG 高速焊弧长控制的机理 |
| 5.2 模糊控制参量的确定 |
| 5.3 模糊控制相关理论 |
| 5.4 查表方式的模糊控制器 |
| 5.5 基于MATLAB 的模糊控制器的设计 |
| 5.5.1 变量的模糊化 |
| 5.5.2 隶属度函数的确定 |
| 5.5.3 模糊控制规则的建立 |
| 5.5.4 解模糊判决 |
| 5.5.5 模糊控制表的生成 |
| 5.5.6 模糊控制算法在ARM 上的实现 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 送丝机的在线实时模糊自整定PID 控制 |
| 6.1 基于ARM 的送丝系统的特点 |
| 6.2 PWM 控制的直流电机可逆调速的原理 |
| 6.3 送丝机硬件电路设计 |
| 6.4 送丝速度的模糊PID 控制 |
| 6.5 送丝机恒定送丝速度试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 双丝脉冲MIG 高速焊试验研究 |
| 7.1 测试对象及对测试工具的要求 |
| 7.2 测试平台与测试设备 |
| 7.3 CAN 总线通信试验及焊接设备协作功能测试 |
| 7.4 弧焊逆变电源的PWM 波形测试 |
| 7.5 脉冲状态下的PWM 波形占空比的变化 |
| 7.6 电源静态特性的测试 |
| 7.7 逆变电源静态特性边界的理论分析 |
| 7.7.1 静态特性边界的定义 |
| 7.7.2 静态特性曲线边界的理论分析 |
| 7.8 嵌入式实时多任务操作系统对动态响应速度的影响 |
| 7.9 动态特性测试 |
| 7.10 模拟负载情况下脉冲电流波形 |
| 7.11 上坡焊试验验证弧长的模糊逻辑控制 |
| 7.12 局域高速总线对主从电源的同步 |
| 7.13 双丝脉冲MIG 高速焊试验 |
| 7.14 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附录 |
（5）运载火箭动力系统五通连接器机器人GTAW质量控制系统（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 机器视觉及其在焊接中的应用 |
| 1.2.1 机器视觉 |
| 1.2.2 机器视觉在焊接中的应用 |
| 1.3 焊缝成形与质量控制 |
| 1.3.1 焊接变形预测与控制的研究现状 |
| 1.3.2 焊接动态过程建模研究现状 |
| 1.3.3 焊接过程控制研究现状 |
| 1.3.4 焊接专家系统的国内外研究状况 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 第2章 五通连接器焊接变形预测与工艺优化 |
| 2.1 焊接温度场 |
| 2.1.1 温度场分析的基本理论 |
| 2.1.2 五通连接器焊接温度场 |
| 2.2 焊接过程的热弹塑性分析 |
| 2.3 五通连接器焊接工艺优化 |
| 2.3.1 焊接顺序对五通连接器焊接变形的影响 |
| 2.3.2 热输入量对焊接成形的影响 |
| 2.4 焊接工装优化设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 铝合金弧焊机器人焊接质量控制系统平台 |
| 3.1 弧焊机器人焊接系统 |
| 3.1.1 接口电路装置及标定 |
| 3.1.2 弧焊机器人视觉系统 |
| 3.2 弧焊机器人焊接系统软件构成 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 熔池表面形状机理分析与熔池二维信息获取 |
| 4.1 熔池图像类型分析 |
| 4.2 正反面熔池几何特征参数定义 |
| 4.3 正面焊缝区图像处理 |
| 4.3.1 图像数据特征分析 |
| 4.3.2 小波去噪 |
| 4.3.3 图像分割 |
| 4.3.4 边界表示与描述 |
| 4.4 焊缝间隙图像处理 |
| 4.5 焊缝背面宽度图像处理 |
| 4.6 几类特殊熔池图像处理 |
| 4.6.1 退化图像 |
| 4.6.2 “过下塌”图像 |
| 4.7 图像处理算法验证及流程 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 铝合金GTAW 溶池动态过程建模 |
| 5.1 焊接过程模型分析 |
| 5.1.1 热源模型分析 |
| 5.1.2 传热过程模型分析 |
| 5.2 铝合金脉冲GTAW 动态过程HAMMERSTEIN 模型 |
| 5.2.1 Hammerstein 模型描述 |
| 5.2.2 Hammerstein 模型结构辨识 |
| 5.2.3 Hammerstein 模型参数辨识 |
| 5.2.4 线性环节时变参数估计 |
| 5.2.5 焊接过程模型辨识 |
| 5.3 背面熔宽神经网络预测模型 |
| 5.3.1 经典BP 网络回顾 |
| 5.3.2 RPROP 算法介绍 |
| 5.3.3 动态神经网络预测模型结构设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 铝合金GTAW 焊缝成形控制方法 |
| 6.1 焊缝成形控制变量的选择 |
| 6.2 PID 控制器设计 |
| 6.2.1 PID 控制算法 |
| 6.2.2 PID 控制器仿真 |
| 6.2.3 PID 控制实验 |
| 6.3 基于HAMMERSTEIN 模型的自校正控制器设计 |
| 6.3.1 非线性自校正控制器算法 |
| 6.3.2 控制器仿真 |
| 6.3.3 基于Hammerstein 模型自校正控制试验 |
| 6.4 基于参数预置前馈的复合智能控制器设计 |
| 6.5 控制工艺试验 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 运载火箭动力系统五通连接器焊接质量控制 |
| 7.1 机器人GTAW 焊缝成形控制试验 |
| 7.1.1 平焊法兰焊缝成形控制试验 |
| 7.1.2 螺旋管对接成形控制试验 |
| 7.2 五通连接器模拟件焊接质量控制试验 |
| 7.3 本章小结 |
| 结论 |
| 本文的创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表及待发表论文及专利 |
| 致谢 |
（6）移动机器人旋转电弧传感焊枪偏差与倾角检测及角焊缝跟踪（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.2 焊接机器人技术及其应用现状 |
| 1.2.1 机器人技术概述 |
| 1.2.2 焊接机器人的应用现状 |
| 1.3 焊接信息传感技术 |
| 1.3.1 接触式传感器 |
| 1.3.2 电磁感应式传感器 |
| 1.3.3 声学传感器 |
| 1.3.4 光学传感器 |
| 1.3.5 电弧传感器 |
| 1.4 智能控制技术在焊接过程中的应用 |
| 1.4.1 智能控制概述 |
| 1.4.2 智能控制方法 |
| 1.4.3 智能控制在焊接过程控制中的应用 |
| 1.5 本文的主要研究工作 |
| 1.6 本章小节 |
| 第2章 系统硬件和软件构成 |
| 2.1 轮式移动机器人焊缝跟踪硬件系统 |
| 2.2.1 系统总体结构 |
| 2.2.2 移动机器人机械结构 |
| 2.2.3 控制系统结构 |
| 2.2.4 旋转电弧传感器结构及调速系统 |
| 2.2 机器人伺服系统性能测试 |
| 2.2.1 小车运动性能 |
| 2.2.2 十字滑块运动性能 |
| 2.3 系统软件结构设计 |
| 2.4 旋转电弧传感原理及传感器系统辨识 |
| 2.4.1 旋转电弧传感原理及数学物理模型 |
| 2.4.2 旋转电弧传感器系统辨识 |
| 2.5 本章小节 |
| 第3章 旋转电弧传感信号处理及焊枪偏差和倾角检测 |
| 3.1 电弧电流信号滤波处理 |
| 3.1.1 旋转电弧电流信号时频特性 |
| 3.1.2 均值滤波 |
| 3.1.3 中值滤波 |
| 3.1.4 软阈值小波滤波 |
| 3.1.5 旋转电弧电流信号滤波过程 |
| 3.2 焊枪偏差信息识别 |
| 3.2.1 区间积分法偏差识别 |
| 3.2.2 特征谐波法偏差识别 |
| 3.2.3 焊枪偏差识别试验研究 |
| 3.3 焊枪倾角信息识别 |
| 3.3.1 焊枪倾角对焊枪偏差检测的影响 |
| 3.3.2 特征谐波法在焊枪倾角识别中的应用 |
| 3.3.3 特征平面法 |
| 3.4 本章小节 |
| 第4章 焊缝跟踪参数自调整模糊控制器设计 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 PID控制器设计与试验研究 |
| 4.2.1 PID控制原理 |
| 4.2.2 数字式PID控制算法 |
| 4.2.3 焊缝跟踪试验 |
| 4.3 参数自调整模糊控制器设计 |
| 4.3.1 控制器结构设计 |
| 4.3.2 模糊控制器的设计 |
| 4.3.3 带免疫修正因子的自调整模糊控制 |
| 4.3.4 控制量约束 |
| 4.4 试验研究 |
| 4.4.1 数值仿真试验 |
| 4.4.2 实际焊接试验 |
| 4.4.3 生产现场试用情况 |
| 4.5 本章小节 |
| 第5章 水平弯曲角焊缝跟踪控制 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 机器人运动学建模与轨迹跟踪仿真 |
| 5.2.1 机器人运动学建模 |
| 5.2.2 轨迹跟踪控制器设计 |
| 5.2.3 仿真研究 |
| 5.3 车轮转弯模糊控制器设计 |
| 5.3.1 控制器系统结构 |
| 5.3.2 机器人本体与焊缝位置关系的确定 |
| 5.3.3 机器人转弯模糊控制器的设计 |
| 5.3.4 试验研究 |
| 5.4 车轮转弯模糊预测控制器设计 |
| 5.4.1 预测控制基本原理 |
| 5.4.2 控制器结构 |
| 5.4.3 焊枪前端位置预测 |
| 5.4.4 焊缝轨迹预测 |
| 5.4.5 试验研究 |
| 5.5 本章小节 |
| 第6章 焊枪倾角控制与试验研究 |
| 6.1 具有直角转弯的角焊缝跟踪控制 |
| 6.1.1 问题描述 |
| 6.1.2 机器人运动学分析 |
| 6.1.3 运动速度特性分析 |
| 6.1.4 控制器设计 |
| 6.1.5 超声波测距 |
| 6.1.6 跟踪焊接试验 |
| 6.2 折线焊缝跟踪中的焊枪倾角控制 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 机器人运动学模型 |
| 6.2.3 仿真研究 |
| 6.2.4 控制器设计 |
| 6.2.5 试验研究 |
| 6.3 焊枪倾角信息在弯曲焊缝跟踪中的应用 |
| 6.3.1 基本原理及试验验证 |
| 6.3.2 控制器设计 |
| 6.3.3 试验研究 |
| 6.4 本章小节 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
（7）改进的模糊滑模理论及其在焊接过程中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 CO_2气体保护焊接的现状及发展趋势 |
| 1.2 本课题研究的意义和发展前景 |
| 1.3 本课题的创新之处及完成的主要工作 |
| 第二章 滑模控制理论分析 |
| 2.1 滑模变结构控制的基本问题 |
| 2.2 滑模控制理论的作用机理 |
| 2.3 滑模变结构控制的基本方法 |
| 第三章 模糊控制理论 |
| 3.1 模糊理论在焊接上的应用 |
| 3.2 模糊控制系统理论的应用 |
| 第四章 模糊理论和滑模理论结合的研究 |
| 4.1 模糊控制与滑模控制的相似性 |
| 4.2 滑模控制与模糊控制理论的结合 |
| 4.3 模糊滑模控制系统 |
| 4.4 模糊滑模控制性质示意图 |
| 第五章 模糊滑模控制系统的应用 |
| 5.1 模糊滑模控制系统的原理 |
| 5.2 控制系统的仿真 |
| 5.3 控制系统的硬件设计 |
| 5.4 控制系统的软件实现 |
| 5.5 焊接控制实验 |
| 第六章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 发表的论文 |
| 致谢 |
（9）铝合金脉冲MIG机器人焊接智能控制系统研究（论文提纲范文）
| 原创性声明 |
| 关于学位论文使用授权说明 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 焊接自动化-焊接机器人柔性加工单元研究及应用现状 |
| 1.3 焊接智能化-焊接过程智能传感与控制国内外研究现状 |
| 1.3.1 焊接过程智能传感的相关研究 |
| 1.3.2 焊接过程建模与控制的国内外发展趋势 |
| 1.4 焊接信息化研究的国内外现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 低成本机器人柔性焊接单元研究 |
| 2.1 数控焊接变位机控制系统的硬件结构 |
| 2.1.1 数控焊接变位机的结构设计 |
| 2.1.2 数控焊接变位机控制系统硬件结构 |
| 2.2 数控焊接变位机高精度位置控制算法研究 |
| 2.2.1 模糊控制器设计 |
| 2.2.2 数控焊接变位机实时多任务控制软件的结构设计 |
| 2.2.3 双模控制器仿真及试验结果 |
| 2.3 焊数控接变位机示教再现控制系统研究 |
| 2.3.1 示教过程和原理 |
| 2.3.2 示教方式 |
| 2.3.3 数控焊接变位机与弧焊机器人通讯接口设计 |
| 2.3.4 控制指令系统结构及实现 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 铝合金脉冲 MIG焊熔池视觉传感系统 |
| 3.1 熔池图像视觉传感与控制系统的结构 |
| 3.2 熔池图像视觉传感系统组成 |
| 3.2.1 CCD摄像机的选型 |
| 3.2.2 复合滤光镜头的设计 |
| 3.3 视觉系统的标定 |
| 3.4 焊接工艺参数对熔池图像传感的影响 |
| 3.4.1 铝合金脉冲 MIG焊接试验条件 |
| 3.4.2 脉冲电流模式的选择 |
| 3.4.3 熔滴过渡方式的影响 |
| 3.4.4 焊接参数对熔池视觉传感的影响 |
| 3.4.5 焊接规范数据表的建立 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 铝合金脉冲 MIG焊熔池图像处理算法 |
| 4.1 熔池特征分析 |
| 4.2 铝合金MIG焊熔池图像的前期处理 |
| 4.2.1 图像的灰值化 |
| 4.2.2 滤波处理 |
| 4.2.3 图像边缘增强处理 |
| 4.3 铝合金脉冲MIG焊熔池图像边缘提取 |
| 4.3.1 基于微分算子的熔池图像边缘检测和提取 |
| 4.3.2 铝合金脉冲 MIG焊熔池图像的形态学边缘提取 |
| 4.4 熔池几何特征尺寸参数的提取 |
| 4.4.1 特征提取算法 |
| 4.4.2 熔宽提取结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 铝合金脉冲 MIG焊熔池宽度动态辨识模型 |
| 5.1 铝合金脉冲 MIG焊规范参数对熔宽的影响规律 |
| 5.1.1 占空比对熔宽的影响 |
| 5.1.2 基值电流和脉冲峰值电流对熔宽的影响 |
| 5.1.3 送丝速度对熔宽的影响 |
| 5.1.4 焊接速度对熔宽的影响 |
| 5.2 基于视觉传感的铝合金脉冲 MIG焊熔池宽度动态过程辨识 |
| 5.2.1 根据阶跃响应辨识脉冲MIG焊过程传递函数的原理 |
| 5.2.2 基值电流与正面熔宽阶跃响应动态模型辨识 |
| 5.2.3 送丝速度与熔池正面熔宽动态模型的辨识 |
| 5.2.4 占空比与熔池正面熔宽动态模型的辨识 |
| 5.2.5 焊接速度与熔池正面熔宽动态模型的辨识 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 铝合金脉冲 MIG焊熔宽智能控制 |
| 6.1 控制量的选取 |
| 6.2 基于遗传算法寻优的熔宽PID控制系统仿 |
| 6.3 铝合金脉冲 MIG焊模糊专家控制系统仿真 |
| 6.3.1 铝合金脉冲 MIG焊模糊专家控制系统 |
| 6.3.2 模糊控制器设计 |
| 6.3.3 铝合金脉冲 MIG焊熔宽模糊控制仿真 |
| 6.4 铝合金脉冲 MIG焊模糊专家平板堆焊控制试验 |
| 6.4.1 恒规范平板堆焊试验 |
| 6.4.2 模糊专家平板堆焊控制试验 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 基于以太网的电焊机网络控制系统 |
| 7.1 网络电焊机控制模块的组成 |
| 7.1.1 电焊机网络控制模块结构 |
| 7.1.2 网关模块的结构 |
| 7.1.3 电焊机单片机控制系统 |
| 7.2 电焊机网络控制系统结构 |
| 7.3 系统数据库结构 |
| 7.3.1 系统数据库体系的设计 |
| 7.3.2 系统数据库设计 |
| 7.4 电焊机网络控制焊接试验 |
| 7.5 本章小节 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 攻读博士学位期间完成的科研项目 |
| 攻读博士学位期间申请的发明专利 |
| 致谢 |
（10）水轮机修复机器人焊接自适应模糊控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及意义 |
| 1.2 水轮机修复专用机器人发展概况 |
| 1.3 机器人焊接发展概况 |
| 1.3.1 机器人焊接发展现状及存在的问题 |
| 1.3.2 智能控制在焊接过程中的应用 |
| 1.4 本课题的主要研究内容 |
| 第2章 水轮机修复专用机器人焊接系统 |
| 2.1 水轮机修复专用机器人焊接系统组成 |
| 2.2 焊接电源的选择 |
| 2.3 水轮机修复专用机器人焊接系统设计 |
| 2.3.1 焊接系统工作原理 |
| 2.3.2 焊接系统的技术要求 |
| 2.3.3 焊接专家系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 机器人焊接过程的数据采集与控制 |
| 3.1 数据采集与控制系统设计 |
| 3.2 主要单元电路设计 |
| 3.2.1 D/A 转换电路 |
| 3.2.2 A/D 转换电路 |
| 3.2.3 单片机及键盘显示电路 |
| 3.2.4 检测与控制电路 |
| 3.2.5 通信接口电路 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 焊接自适应模糊控制系统研究 |
| 4.1 模糊逻辑系统简介 |
| 4.1.1 常见的模糊逻辑分类 |
| 4.1.2 自适应模糊逻辑系统 |
| 4.1.3 自适应模糊逻辑控制的现状和主要问题 |
| 4.2 焊接过程模糊控制系统的设计 |
| 4.2.1 焊接工艺参数与焊缝质量之间的关系 |
| 4.2.2 焊接工作方式的选择 |
| 4.2.3 自适应模糊控制器的设计 |
| 4.3 模糊控制器的仿真研究 |
| 4.3.1 MATLAB 和SIMULINK 简介 |
| 4.3.2 MATLAB 模糊推理系统设计 |
| 4.3.3 仿真结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、CO_2焊焊接电流多因子自调整模糊控制器的研究（论文参考文献）
- [1]基于注采系统实验模型的模糊控制研究[D]. 段慧. 中国石油大学(华东), 2016(06)
- [2]软开关脉冲GMAW焊接电源及弧长稳定性研究[D]. 王瑞超. 华南理工大学, 2012(11)
- [3]全自动电渣炉电极焊接控制系统的研究与设计[D]. 王义明. 东北大学, 2011(04)
- [4]基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D]. 张红兵. 华南理工大学, 2010(07)
- [5]运载火箭动力系统五通连接器机器人GTAW质量控制系统[D]. 陈华斌. 上海交通大学, 2009(02)
- [6]移动机器人旋转电弧传感焊枪偏差与倾角检测及角焊缝跟踪[D]. 高延峰. 南昌大学, 2008(04)
- [7]改进的模糊滑模理论及其在焊接过程中的应用研究[D]. 王忠勇. 华侨大学, 2006(01)
- [8]规则自调整模糊控制的弧焊机器人焊缝纠偏研究[J]. 欧阳快德,张华,贾剑平,徐建宁. 机电产品开发与创新, 2006(02)
- [9]铝合金脉冲MIG机器人焊接智能控制系统研究[D]. 石玗. 兰州理工大学, 2005(09)
- [10]水轮机修复机器人焊接自适应模糊控制研究[D]. 李鑫. 哈尔滨理工大学, 2005(01)