管道焊接过程智能控制技术及其应用PDF电子书下载

第1章 管道焊接研究现状 1

1.1管道焊接应用研究现状 1

1.2焊接过程熔透状态监控研究现状 4

1.3探索管道焊接质量及其视觉和听觉传感信息的意义 11

第2章 焊接质量控制信息传感技术 13

2.1焊缝图像处理方法 13

2.1.1图像处理的一般算法 13

2.1.2焊缝图像处理软件的开发 31

2.1.3焊缝图像处理实例 41

2.2焊接过程控制信息语音提示技术 50

2.2.1焊接过程控制信息语音提示意义 50

2.2.2语音提示在管道焊接机中的应用 51

2.2.3焊接过程语音卡硬件设计 53

2.2.4焊接过程语音卡软件设计 56

2.2.5语音合成模块 65

2.2.6工作模块 65

2.2.7预演模块 66

2.3 MIG焊电弧声传感技术 68

2.3.1 MIG焊电弧声产生机理研究 69

2.3.2 MIG焊电弧声信号与熔透状态相关性研究 77

2.3.3 MIG焊电弧声信号特征提取与选择 94

2.3.4 MIG焊神经网络熔透状态辨识建模 114

第3章 管道焊接过程控制硬件系统设计 124

3.1管道焊接过程控制系统设计 124

3.1.1管道焊接过程控制系统设计步骤 124

3.1.2管道焊接过程控制系统总体设计 128

3.1.3上位机计算机控制系统 130

3.1.4从机通用控制单元设计 131

3.1.5手控盒的设计 131

3.1.6基于图像传感二维跟踪控制系统 138

3.1.7管道焊接机电动机驱动电路设计 140

3.2电弧强干扰下的计算机多机通信设计 155

3.2.1通信任务分析 155

3.2.2通信网络的硬件组成 156

3.2.3通信协议设计 157

3.2.4串行通信软件设计 159

3.3管道全位置TIG焊系统抗干扰设计 167

3.3.1设计抗干扰电路 167

3.3.2抑制干扰源 172

3.3.3削弱耦合通道 174

3.3.4采用屏蔽双绞线 175

3.3.5合理布线 177

第4章 管道焊接过程控制软件系统设计 182

4.1管道焊接过程控制系统软件设计原则 183

4.1.1控制系统软件设计一般原则 183

4.1.2系统工程方法软件设计原则 183

4.2管道焊接机计算机操作平台 185

4.2.1管道焊接机主控计算机操作平台 186

4.2.2管道焊接数据库操作平台 188

4.2.3管道焊接故障自诊断操作平台 194

4.2.4管道设备调试软件操作平台 197

4.2.5管道焊接示教再现操作平台 198

4.2.6管道焊接实时控制操作平台 200

4.2.7焊前调整操作平台 202

4.2.8管道焊接工艺测试操作平台 203

4.3各执行单元计算机程序模块 204

4.3.1钨极和横向摆动控制模块 205

4.3.2弧长和焊接电源控制模块 206

4.3.3爬行驱动控制模块 207

4.3.4双向送丝控制模块 208

4.3.5焊接辅助和故障诊断控制模块 209

第5章 焊接管温度场和应力场数值模拟 211

5.1激光焊应力变形有限元理论基础 212

5.1.1焊接温度场有限元模型 213

5.1.2焊接热弹塑性有限元模型 218

5.1.3有限元分析软件Marc模拟焊接过程 221

5.2不锈钢管激光焊数值模拟 224

5.2.1不锈钢管激光焊温度场数值模拟 224

5.2.2不锈钢管激光焊应力应变场数值模拟 231

5.3不锈钢管激光焊试验研究 239

5.3.1不锈钢管试样焊接 239

5.3.2焊接管残余应力测量 241

第6章 管道焊接工艺技术 245

6.1管道焊接小电流自动接触引弧工艺 245

6.1.1小电流接触引弧原理 245

6.1.2引弧成功率的影响因素 246

6.1.3小电流接触引弧试验分析 249

6.2管道焊接弧长调节控制 250

6.2.1弧长调节系统的硬件组成 250

6.2.2弧压采样系统的设计及标定 252

6.2.3可变增益PID弧长调节 253

6.3厚壁管焊接侧壁熔透工艺 256

6.3.1焊前准备 257

6.3.2摆动钨极行为分析 257

6.3.3送丝行为分析与控制 259

6.4基于视觉管道焊缝跟踪偏差控制 260

6.4.1焊缝图像传感二维跟踪硬件系统 261

6.4.2焊缝跟踪二维十字滑架偏差控制 262

6.4.3图像传感管道焊缝跟踪误差控制试验及结果分析 264

6.5基于电弧声传感管道焊接质量控制 265

6.5.1管道焊接电弧声发射采集硬件系统设计 265

6.5.2焊接电弧声发射采集软件系统设计 272

6.5.3焊接电弧声发射采集系统测试试验 277

6.6海上桩管自动焊接机应用 281

6.6.1海上桩管自动焊方法选择 282

6.6.2海上桩管自动焊接机硬件设计 282

6.6.3海上桩管自动焊接机控制系统 284

6.6.4海上桩管自动焊接机应用实例 284

参考文献 286