本文關(guān)鍵詞：基于經(jīng)驗小波變換的磁控埋弧焊縫跟蹤系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展,科技技術(shù)的日益進步,高質(zhì)量高效率的自動化焊接技術(shù)已然成為研究的熱點和重點。要實現(xiàn)焊接的自動化和智能化,關(guān)鍵技術(shù)就在于焊縫偏差信號的精確采樣與提取,而這也是焊縫跟蹤系統(tǒng)當下急需解決的問題。本文主要研究磁控埋弧焊焊縫跟蹤系統(tǒng),優(yōu)化了焊縫跟蹤傳感器結(jié)構(gòu),并對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進行了優(yōu)化,設(shè)計了適合埋弧焊跟蹤信號的濾波方法,同時提出了基于經(jīng)驗小波變換的信號分析方法,最終采樣到穩(wěn)定的跟蹤波形,提取出精確的焊縫跟蹤信號,提高了整個系統(tǒng)的跟蹤精度。本文主要研究內(nèi)容如下:1、分析了用于埋弧焊自動跟蹤的各類傳感器,同時也總結(jié)分析了目前用于埋弧焊焊接信號分析的主要信息處理方法的優(yōu)缺點。2、對磁控埋弧焊焊縫跟蹤傳感器結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計,提升了初始電壓信號采集的穩(wěn)定性。針對初始電壓信號的特征,設(shè)計了一種用于磁控埋弧焊焊縫跟蹤信號濾波的方法,即聯(lián)合硬件濾波與小波變換相結(jié)合的方法,提取出了焊縫跟蹤信號的主要波形;3、通過實驗分析了新優(yōu)化傳感器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對跟蹤信號的影響規(guī)律,并應(yīng)用響應(yīng)面法中的BBD模型設(shè)計方法進行了多參數(shù)綜合優(yōu)化,獲得了良好的跟蹤波形的傳感器最佳參數(shù)值。4、提出了基于經(jīng)驗小波變換的焊縫跟蹤信號分析方法,通過仿真實驗證明了EWT比EMD在非線性信號方面有更優(yōu)越的分析功能;最終將EWT方法用于實測磁控埋弧焊焊縫跟蹤電壓信號的分析,證實了此方法可以精確的提取出焊縫跟蹤信號波形,而且所得到的波形與理論正弦跟蹤信號極其接近,同時也得到了其它低頻干擾信號的特征信息。5、介紹了磁控埋弧焊焊縫跟蹤系統(tǒng)的組成,重點分析了偏差識別方法;進行了原始濾波信號與經(jīng)驗小波變換提取跟蹤信號的跟蹤效果對比實驗,得到了跟蹤效果以及焊縫成型質(zhì)量都更好的焊縫,最終驗證了該方法的有效性以及精確性。
【關(guān)鍵詞】：磁控埋弧焊電弧傳感器 參數(shù)優(yōu)化 經(jīng)驗小波變換 低頻干擾信號
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TG409
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 選題的背景和意義9-10
• 1.2 埋弧焊焊縫自動跟蹤系統(tǒng)分類10-15
• 1.2.1 接觸式跟蹤系統(tǒng)11-12
• 1.2.2 非接觸式跟蹤系統(tǒng)12-14
• 1.2.3 電弧式焊縫跟蹤傳感系統(tǒng)14-15
• 1.3 焊縫跟蹤信號主要處理分析方法15-19
• 1.3.1 小波變換15-16
• 1.3.2 HHT分析16-17
• 1.3.3 LMD分解17-18
• 1.3.4 經(jīng)驗小波變換18-19
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容19-20
• 第2章 傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化及信號濾波方法設(shè)計20-35
• 2.1 引言20-22
• 2.1.1 磁場控制電弧基本原理20-22
• 2.1.2 磁控電弧傳感器基本原理22
• 2.2 磁控電弧傳感器結(jié)構(gòu)的優(yōu)化22-30
• 2.2.1 原磁控電弧傳感器結(jié)構(gòu)22-24
• 2.2.2 傳感器磁場控制裝置優(yōu)化24-26
• 2.2.3 傳感器勵磁裝置的優(yōu)化26-30
• 2.3 磁控埋弧焊焊縫跟蹤信號濾波方法30-34
• 2.3.1 跟蹤信號分析30
• 2.3.2 聯(lián)合硬件濾波30-32
• 2.3.3 小波濾波32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 基于BBD組合法的傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化35-45
• 3.1 引言35
• 3.2 傳感器單一參數(shù)對跟蹤信號波形的影響35-39
• 3.2.1 實驗平臺及方法35-36
• 3.2.2 線圈匝數(shù)對跟蹤信號波形的分析36-37
• 3.2.3 磁極高度對跟蹤信號波形的分析37-38
• 3.2.4 磁極間距對焊縫跟蹤信號波形的分析38-39
• 3.3 BBD組合法的傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)綜合優(yōu)化39-44
• 3.3.1 BBD組合法39
• 3.3.2 BBD實驗優(yōu)化方法設(shè)計39-40
• 3.3.3 BBD實驗結(jié)果及分析40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 基于經(jīng)驗小波變換的焊縫跟蹤信號分析45-58
• 4.1 引言45
• 4.2 經(jīng)驗小波變換與ＥＭＤ分解的對比分析45-53
• 4.2.1 EMD分解45-47
• 4.2.2 經(jīng)驗小波變換47-50
• 4.2.3 EMD與經(jīng)驗小波變換仿真分析50-53
• 4.3 實測焊接信號的經(jīng)驗小波變換分析53-57
• 4.4 本章小結(jié)57-58
• 第五章 磁控埋弧焊焊縫跟蹤系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及實驗分析58-65
• 5.1 引言58
• 5.2 磁控埋弧焊跟蹤系統(tǒng)組成58-62
• 5.2.1 焊接電源59-60
• 5.2.2 磁控跟蹤電弧信號偏差處理60-61
• 5.2.3 磁控埋弧焊微機控制系統(tǒng)61-62
• 5.3 焊縫跟蹤實驗結(jié)果及分析62-64
• 5.3.1 實驗?zāi)康募捌脚_62
• 5.3.2 實驗結(jié)果及分析62-64
• 5.4 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論65-66
• 參考文獻66-69
• 致謝69-70
• 附錄（個人簡歷、攻讀碩士學位期間的研究成果）70

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本文編號：556182