基于旋轉(zhuǎn)電弧TIG焊的薄板焊縫跟蹤系統(tǒng)研究.pdf

1、在新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)下，建筑、汽車、航空等工業(yè)部門得到了很大的發(fā)展。與此同時(shí)，鋼材的消耗量與日俱增，在使用過程中大部分都需要經(jīng)過焊接加工制成成品才能應(yīng)用于各領(lǐng)域，其中，薄板的應(yīng)用占很大一部分。為提高生產(chǎn)效率和改善工人的工作環(huán)境，智能化的焊接系統(tǒng)的研究顯得尤為重要。
　　 本文研究了一套基于旋轉(zhuǎn)電弧TIG焊的薄板焊縫跟蹤系統(tǒng)。系統(tǒng)包括TIG焊接電源、送絲機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)電弧傳感器、十字滑塊、移動(dòng)小車等設(shè)備，利用上述設(shè)備搭建了TIG焊接平臺(tái)

2、;基于C語言編寫了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集、處理及控制程序，實(shí)現(xiàn)了焊縫跟蹤自動(dòng)化焊接。
　　 針對(duì)TIG焊接過程中的強(qiáng)干擾，設(shè)計(jì)一觸發(fā)脈沖整形電路，確保光耦的觸發(fā)脈沖能夠準(zhǔn)確無誤地發(fā)送給數(shù)據(jù)采集卡，同時(shí)采用中值濾波和均值濾波結(jié)合的方法對(duì)采集的電弧電壓進(jìn)行濾波處理。為了得到更好的濾波效果，采用多次均值濾波的方法進(jìn)行濾波。采用左右積分和特征諧波的方法進(jìn)行偏差識(shí)別，為了增強(qiáng)抗干擾能力，并將左右積分法和特征諧波法所得到的偏差進(jìn)行融合的得出最后的偏差

3、值，以增強(qiáng)抗干擾能力。
　　 傳統(tǒng)PID控制器難以控制非線性、不確定的控制對(duì)象，為克服這一困難，采用模糊PID控制器。在增量式PID獲得控制經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上，通過模糊控制整定PID的三個(gè)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)參數(shù)整定，提高焊縫跟蹤精度。
　　 最后通過V形坡口的焊縫跟蹤試驗(yàn)，驗(yàn)證了綜合的濾波方法取得了很好的濾波效果，將偏差值進(jìn)行融合提高了對(duì)外界的干擾的抵抗能力。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明設(shè)計(jì)的模糊PID控制器具有較好的控制精度，所研究的焊縫跟蹤