磁控细丝埋弧焊缝跟踪传感器的优化

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1、学校代号10530学号201107071542分类号TG409密级公开硕士学位论文磁控细丝埋弧焊缝跟踪传感器的优化学位申请人陈宇导师姓名及职称洪波教授学院名称机械工程学院学科专业材料加工工程研究方向焊接材料及设备二〇一四年五月万方数据Theoptimizationofseamtrackingsensorbaseonmagnetron-filamentsubmergedarcweldingCandidateChenYuSupervisorandRankProf.HongBoCollegeSchoolofMechanicalEngine

2、eringProgramMaterialProcessingEngineeringSpecializationWeldingMaterialandEquipmentDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateMay2014万方数据湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文

3、中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湘潭大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日万方数据摘要虽然随着科技日新月异的发展，计算机、网络化、智能机器人等相关技术和人工智能理论也得到了飞

4、速发展，但焊接领域自动跟踪系统还存在着大量问题，在未来焊接朝虚拟现实技术、控制技术和智能化技术的方向发展是必然趋势。本文研究磁控细丝埋弧焊焊缝跟踪系统，对磁控传感器的结构电路进行了分析并优化，通过采用响应面优化法获得传感器参数对跟踪信号影响的二次回归方程，实现对跟踪信号质量的预测，运用小波滤波方法将跟踪信号里的熔滴过渡干扰信号进行了滤除得到了更佳的跟踪信号质量，最后通过实验验证了优化后的跟踪效果比之前精准性与稳定性有了提高。为更深层次探索研究埋弧焊熔滴过渡及实现埋弧焊焊缝跟踪的成熟应用奠定了基础。本论文研究的主要内容如下：1、对国内

5、外焊缝跟踪传感器研究现状做了详细分析，并重点对应用在埋弧焊领域内的各种焊缝跟踪传感器进行了相关介绍。2、对磁控细丝埋弧焊焊缝跟踪传感器结构部分的电路进行了分析优化，选用更换了最佳性能的芯片实现波形发生电路与功放电路的集成与优化，对其进行相关设计与制作实现。3、对结构已经优化的传感器进行了焊缝跟踪信号分析，通过大量实验提取跟踪信号，得到了各因素对跟踪信号的影响规律，并从理论和实验方面对其规律进行了分析。4、对影响跟踪信号的因素的交互性进行了回归分析设计，采用响应面法和BBD组合设计法建立了数学模型，将磁控细丝埋弧焊焊缝自动跟踪的信号质

6、量与熔宽作为响应值，建立响应值与传感器多个参数之间的二元回归方程，实现了对响应值的预测并分析出最优传感参数，最后通过试验进行了验证，证明了最优参数的有效性。5、对横向交变磁场作用力下埋弧焊熔滴过渡频率变化进行了分析，对提取的不同励磁频率焊缝跟踪信号进行了频谱分析，最后选用小波滤波方法滤除埋弧焊熔滴过渡信号。获得了效果更佳的焊缝跟踪信号，从而为进一步深入研究埋弧焊熔滴过渡及实现其焊缝跟踪的稳定控制奠定了基础。6、对磁控细丝埋弧焊焊缝跟踪系统的设备进行了介绍，对上述传感器结构、参数及跟踪信号已经优化的系统进行了焊缝的跟踪实验，实验相比优

7、化前取得更佳的效果，为实现磁控电弧传感器成熟的应用在埋弧焊焊缝跟踪上奠定了坚实的基础。关键词:磁控电弧传感器；响应面法；小波滤波；熔滴过渡；焊缝跟踪；I万方数据AbstractAlthoughwiththedevelopmentofscienceandtechnologychangesrapidly,therelatedtechnologiessuchascomputer,network,intelligentrobotandartificialintelligencetheoryhasbeenrapiddevelopment.Th

8、eautomatictrackingsystemofweldingareaalsohasalargenumberofproblems,thedirectionofdevelopmentofweldinginthevirtualtowa