電弧傳感移動式焊接機(jī)器人的數(shù)學(xué)建模及仿真.pdf

1、通過數(shù)學(xué)模型對實際應(yīng)用中的復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析是目前復(fù)雜系統(tǒng)研究常用的一種基本方法。為了改善電弧傳感器移動式焊接機(jī)器人系統(tǒng)的動態(tài)品質(zhì)、提高控制精度，出現(xiàn)了多種數(shù)學(xué)建模及仿真方法，為系統(tǒng)的設(shè)計、優(yōu)化和控制提供了有意義的指導(dǎo)，但由于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、影響因素多，導(dǎo)致建模難度較大，目前對其機(jī)理的研究多限于零散、定性分析的水平，且研究的方法及范圍過于簡單和局限。 要從根本上改善電弧傳感器移動式弧焊機(jī)器人研究與應(yīng)用現(xiàn)狀，就必需克服傳統(tǒng)建模及仿

2、真方法的弊端，把電弧傳感器移動式弧焊機(jī)器人系統(tǒng)視為一個整體，建立整體模型，深入研究弧焊機(jī)器人系統(tǒng)中各部分的個體微觀行為對系統(tǒng)整體宏觀行為的影響機(jī)理。電弧傳感器移動式焊接機(jī)器人系統(tǒng)的整體建模涉及到很多問題，是一件十分因難的工作，本文采用的模塊化建模方法是解決這個問題的有效途徑之一。 本文在自行開發(fā)的電弧傳感器移動式弧焊機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，旨在提出一種對電弧傳感器移動式焊接機(jī)器人系統(tǒng)進(jìn)行整體數(shù)學(xué)描述的方法，通過數(shù)值仿真研究各影響因素

3、對系統(tǒng)主要參數(shù)的影響，為開發(fā)高精度電弧傳感器移動式焊接機(jī)器人系統(tǒng)提供理論依據(jù)。 主要內(nèi)容包括： ⑴建立電弧傳感器移動式焊接機(jī)器人系統(tǒng)各部分Matlab/Simulink仿真模型，并對各部分主要影響因素進(jìn)行初步分析。 ⑵對幾種基本的信號處理方法建立Matlab/Simulink仿真模型，設(shè)計基于小波變換的低通濾波器，建立小波分析方法的數(shù)學(xué)模型，對信號特征進(jìn)行仿真分析，確定傳感器工作參數(shù)，把小波變換技術(shù)成功應(yīng)用于電弧

4、傳感器的信號處理。 ⑶建立了幾種小車與水平滑塊驅(qū)動控制方法的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行Matlab仿真。提出了電子差速法和焊縫切線法，并成功地用于機(jī)器人焊接小車的轉(zhuǎn)彎控制、水平調(diào)節(jié)控制及協(xié)調(diào)優(yōu)化。 ⑷在建立了各部分仿真模型的基礎(chǔ)上，采用模塊化建模方法，建立電弧傳感器移動式焊接機(jī)器人系統(tǒng)的整體Matlab/Simulink仿真模型。并對系統(tǒng)整體進(jìn)行了仿真分析。應(yīng)用仿真分析結(jié)果，成功地完成了“電弧傳感器移動式焊接機(jī)器人系統(tǒng)的研究及開發(fā)”