CO2焊接超声传感焊缝跟踪控制规则与参数-中国科技论文在线.PDFVIP

第 24 卷 　第 2 期 焊 接 学 报 Vol. 24 　　No. 2 2 0 0 3 年 4 月 TRANSACTIONS OF THE CHINA WELDING INSTITUTION April 　　2 0 0 3 CO2 焊接超声传感焊缝跟踪控制规则与参数 胡绳荪 , 　李顺华 , 　孙 　栋 , 　单 　平 (天津大学 材料科学与工程学院 , 天津 　300072) 摘 　要 : 介绍了一种 CO 焊接非接触超声传感焊缝跟踪系统 。该系统采用了 Fuzzy - P 2 控制理论 。由于控制系统的控制规则 、控制参数与控制系统性能密切相关 , 因此 ,要提 高系统的控制性能 ,必须对系统的控制规则 、控制参数进行优化处理 。文中首先介绍了 Fuzzy - P 控制理论和参数自调整模糊控制规则 ;然后通过计算机仿真研究 ,确定了参数 自调整模糊控制的比例因子 α和 α、系统输出比例因子 K 等控制参数 ,确定了 Fuzzy - 1 2 P 控制的阈值 ev 。试验结果表明 ,采用计算机仿真研究确定的 Fuzzy - P 控制规则和控 制参数是正确的 ,能够满足实际 CO2 焊接超声传感焊缝跟踪系统的控制要求 。 关键词 : Fuzzy - P 控制 ; CO 焊接 ; 焊缝跟踪 2 ( ) 中图分类号 : TG44 　　文献标识码 : A 　　文章编号 : 0253 - 360X 2003 02 - 22 - 05 胡绳荪 0 　序 　　言 位置[2 ] 。系统原理图如图 1 所示 。 随着焊接 自动化的发展 ,CO 自动焊得到了越 2 来越多的应用 ,例如中厚板结构的箱形梁 、工字梁的 自动焊 , 以及中厚板的拼焊中大量采用 CO 焊接 。 2 因此 ,CO2 焊缝 自动跟踪系统的研究是 自动焊领域 的热点之一 。智能控制理论和计算机仿真技术的发 展 ,为焊缝自动跟踪技术的研究和应用创造了有利 的条件 。 ( ) ( ) 文中对超声传感模糊 Fuzzy - 比例 P 控制 CO2 焊缝 自动跟踪系统的控制规则进行了研究 ,优 化了控制参数 ,提高了系统的控制性能 。 图 1 　焊缝跟踪系统原理图 Fig. 1 　Schema of seam tracking system 1 　超声传感 CO2 焊缝自动跟踪系统 2 　Fuzzy - P 控制原理 文中采用了非接触式焊缝跟踪超声波传感器 , 超声波传感器 的超声波频率为 0. 5 MHz , 焦距为 该系统采用了 Fuzzy - P 的控制理论[2 ] ,其控制 75 mm ,焦点直径为 0. 5 mm 。为了防止 CO2 气体对 原理如图2 所示