摘要：在分析熔化极气体保护焊(GMAW)的基础上,建立电流及弧长的非线性数学模型。应用基于微分几何的反馈线性化方法,将GMAW过程电流及弧长模型同胚映射为等价的线性系统,使复杂的非线性控制问题转化成简单的线性系统的控制问题,使控制器设计的复杂程度降低,控制效果明显优于对非线性系统的直接控制。把滑模变结构控制方法应用于焊接电流及弧长的控制中,Matlab仿真结果表明,该方法可以满足焊接中电弧弧长的精确控制,同时,对系统参数摄动和外部扰动具有较强的鲁棒性。

摘要：在探针法检测等离子云理论基础上,研制了实用化的多探针等离子云传感器,并利用尾焰传感器对比检验了所设计传感器的可靠性和检测精度。将等离子云传感器应用于脉冲等离子弧焊穿孔熔池小孔状态检测,并对检测信号的波形特征做了深入研究。分析表明,等离子云检测信号中负脉冲信号可以作为脉冲等离子弧焊穿孔熔池的状态变化的特征判据,负脉冲信号的频率则可以作为脉冲焊接是否保持“一脉一孔”焊接的特征判据。等离子云电压信号可以很好的反映穿孔熔池的状态。

摘要：利用高速摄影照片试验研究了等离子弧焊接时小孔形成过程中等离子体反翘的变化情况,以及小孔尺寸与等离子体反翘之间的关系。结果表明,等离子体反翘随着小孔的形成而不断变强,喷射角不断变大;随小孔尺寸的增大,等离子体反翘逐渐变弱,喷射角逐渐减小。通过分析等离子体反翘与小孔尺寸的关系,根据等离子体反翘导电特性设计了一种简单适用的探针法检测小孔状态的电路,可以检测出小孔的不同状态。提出了一种新的穿孔等离子弧焊中小孔稳定性的控制思想。

摘要：热喷涂再制造过程中,由于材料原因,涂层与基体之间往往存在一个异质界面问题。异质界面的形成与存在对再制造涂层服役性能有非常重要的影响。本文综述了热喷涂涂层与基体结合界面的研究发展现状,主要是结合界面形成机理和结合界面对涂层性能影响的研究发展现状。分析了热喷涂涂层与基体结合界面研究目前还存在的问题,并针对这些问题提出采用新技术与新手段深入研究涂层与基体结合界面的生长形成过程,揭示结合界面形成机理,并利用新表征方法实现涂层与基体结合界面形貌结构定量化表征,构建结合界面与涂层各项性能之间量化关系等的发展建议,进而为实现涂层性能的设计控制及寿命预测奠定基础。

摘要：焊接过程是一个复杂、多参数耦合的高度非线性系统,在实际焊接过程中难以实现实时、有效的在线控制。根据焊接工艺要求,设计了弧焊电源输出电压电流波形。在常规PID控制的基础上,运用神经网络控制理论,建立了自适应神经元PID控制器,确定了自适应神经网络PID学习控制器的学习算法。建立了二氧化碳气体保护焊自适应神经元网络控制系统,并通过数字信号处理器TMS320F2407和单片机MSP430F149加以实现。通过常规PID控制与自适应神经元网络控制输出波形的对比,证明了其控制效果优于常规PID控制。

摘要：设计了一套水冷铜阳极装置,用压力传感器测量等离子弧焊阳极电弧力的径向分布情况,研究了焊接电流、离子气流量和弧长对阳极电弧力的影响规律。结果表明,阳极电弧力在电弧中心最大,随径向距离的增大而迅速减小,电弧力作用半径可以认为等于约束喷嘴出口半径;随焊接电流和离子气流量的增大阳极电弧力显著增大,电弧力作用半径变化不大;而弧长对阳极电弧力的影响不大;测量结果表明,等离子弧焊电弧力传统经验公式忽略电流对电弧力的影响是有一定缺陷的。

摘要：基于DSP控制的MIG焊接系统,采用缓降弧焊电源外特性和变速送丝的控制方法以达到保证弧长不变的目的,并将模糊控制引入到变速送丝控制设计中。阐述了利用MATLAB的模糊逻辑工具箱进行模糊控制规则设计,并利用Simulink工具箱中的仿真工具对所设计的控制方法进行仿真。实验研究表明,应用该软件设计的控制方法与传统PID控制相比,可快速、准确地控制焊接弧长的稳定。