非平稳噪声下基于凸优化的自适应焊缝跟踪算法.pdfVIP

HotWorkingTechnology2017，Vo1．46，No．17

非平稳噪声下基于凸优化的

自适应焊缝跟踪算法

冯宝．张绍荣

(桂林航天工业学院广西高校机器人与焊接重点实验室，广西桂林541004)

摘要：针对非平稳性噪声下焊缝跟踪精度低的问题，提出了一种基于凸优化技术的自适应焊缝跟踪方法。通过熔

池质心来描述焊缝位置特征，建立焊缝跟踪的状态方程和量测方程；运用凸优化理论，将量测过程中非平稳噪声的稀疏

性特征以先验约束的形式引入优化过程中，通过最小化非平稳噪声的范数实现对非平稳噪声的实时估计。试验结果表

明，基于凸优化的自适应焊缝跟踪方法能够减小因非平稳噪声引起的焊缝位置测量偏差，有效提高了焊缝跟踪精度。

关键词：信号分析；非平稳噪声；微间隙焊缝：自适应焊缝跟踪

DOI：10．141580．cnki．1001-3814．2017．17．062

中图分类号：TG409文献标识码：A文章编号：100I-3814(2017)17-0232—04

AdaptiveSeamTrackingAlgorithmBasedonConvexOptimization

underNonstationaryNoise

FENGBao．ZHANGShaorong

(KeyLaboratoryofRobotandWeldingofGuangxiUniversity，GuilinUniversiytofAerospaceTechnology，Guilin54t004，

China)

Abstract：Fortheproblemoflowseamtrackingaccuracyundernonstationarynoise，anadaptiveseamtrackingmethod

basedonconvexoptimizationtechniquewasproposed．Thestateequationandmeasurementequationofseampositionwere

establishedbyusingthecentroidofweldpooltodescribeseamposition．Then，thesparsefeatureofnonstationarynoisewas

introducedintotheoptimizationprocessinformofpriorconsrtaintsbyusingconvexoptimizationtheory，therealtime

estimationofnonstationarynoisewasrealisedbyminimizingthenOITl~ofnonstationarynoise．Theexperimentalresultsshow

thattheadaptiveseamtrackingmethodbasedonconvexoptimizationcanreducetheweldpositionmeasurementdeviation

causedbynonstationarynoiseandeffectivelyimprovetheseamtrackingaccuracy．

Keywords：signalanalysis；nonstationarynoise；microgapweld；adaptiveseamtracking

电弧焊凭借其低成本、强稳定性而在工程应用机来采集熔池图像，间接获取焊缝位置。结构光控制

中被广泛应用…。在智能电弧焊接过程中。利用视觉法主要通过检测焊缝位置处的结构光形变特征来识

传感器来精确控制焊枪始终对正焊缝中心是保证焊别焊缝位置。