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第一章 绪论 1

§1-1焊接自动控制的发展概况 1

目 录 1

§1-2自动控制的基本概念 3

一、自动控制与自动控制系统 3

二、开环控制系统和闭环控制系统 4

思考题 1 6

§1-3 自动控制系统的类型 8

一、自动镇定系统与随动系统 8

二、线性系统与非线性系统 8

三、单输入单输出系统和多输入多输出系统 9

四、有静差系统和无静差系统 10

§1-4焊接自动控制的特点 11

一、被控制量选择的特点 11

二、干扰因素多 12

三、控制方式的特点 13

§1-5对自动控制系统的要求 14

§1-6本课程的任务 15

二、数学模型的建立 17

一、数学模型的分类 17

第二章 自动控制的数学基础 17

§2-1概述 17

三、非线性模型的线性化 19

§2-2傅里叶变换和拉普拉斯变换 22

一、傅里叶变换 23

二、拉普拉斯变换 25

§2-3传递函数 30

一、传递函数的概念 30

二、典型环节及其传递函数 34

三、自动控制系统的方块图 40

§2■采样系统的数学表达式 46

一、采样系统 46

二、信号的采样 47

三、Z变换 49

四、Z传递函数 56

§2-5 焊接电弧的传递函数 59

一、约束条件 59

二、电弧的传递函数 60

型 63

一、控制系统操作量的选择 63

§2-6 TIG焊熔宽控制系统的数学模 63

二、确定控制系统的模型 64

三、焊接过程的数学模型 64

四、计算机数据处理的数学模型 65

思考题与习题 66

§3-2焊缝跟踪系统中常用传感器 68

一、接触式跟踪传感器 68

的传感器 68

§3-1焊接自动控制系统中传感器的职能与分类 68

第三章焊接自动控制系统中常用 68

二、电磁式跟踪传感器 69

三、光电式跟踪传感器 75

四、电弧跟踪传感器 78

§3-3焊接质量自适应控制中常用的 80

传感器 80

一、熔深控制方法及其传感器 81

二、深宽控制方法简介 85

三、电阻焊中常用的压力传感器 86

§3-4新型传感器 87

一、固态图象传感器 88

二、光纤传感器 91

思考题 96

机的分类及特点 98

构 98

一、直流伺服电动机的分类及其结 98

§4-2直流伺服电动机 98

§4- 焊接自动控制系统中伺服电动 98

服电动机 98

第四章 焊接自动控制系统中的伺 98

二、直流伺服电动机的特性 111

三、直流伺服电动机的控制 115

四、直流伺服电动机的选用 116

§4-3力矩电动机 117

一、直流力矩电动机 118

二、交流力矩电动机 122

三、力矩电动机的选用 123

§4-4步进电动机 127

一、反应式步进电动机的构造和工作 128

原理 128

二、步进电动机的基本特性 131

三、步进电动机的驱动电源 138

四、步进电动机的选用 142

§4-5永磁式同步电动机简介 143

思考题 150

§5-1过程通道 151

第五章微计算机控制技术 151

一、过程参数的采样原理 153

二、过程参数的巡回检测 156

三、模／数和数／模转换 159

四、过程通道的抗干扰措施 167

§5-2电阻焊的微机控制 173

一、微机控制多点焊机的动作程序 173

二、微机控制电阻点焊质量 177

§5-3电弧焊的微机控制 181

一、TIG脉冲焊机的微机控制 182

二、CO2弧焊过程的微机控制 184

§5-4微计算机图象处理技术控制焊 189

接对中 189

一、对中系统 189

二、图象预处理 190

三、对中偏差量的计算 191

四、调整量计算及输出 191

测焊缝缺陷 192

§5-5微计算机模式识别技术自动检 192

一、检测系统 193

二、焊缝X光片的图象处理 193

三、焊接缺陷的微计算机识别 197

§5-8焊接机器人 200

一、对焊接机器入的一般要求 201

二、电阻焊机器人 201

三、电弧焊机器人 203

思考题 205

§6-1时域分析法 206

一、典型初始状态及外作用 206

第六章 自动控制系统分析 206

二、时域性能指标 208

三、一阶系统分析 209

四、二阶系统分析 212

五、稳定性与代数判据 219

六、稳态误差分析 223

§6-2频域分析法 228

一、频率特性 229

二、频率特性的获得 230

三、典型环节的对数坐标图 234

四、系统开环对数频率特性 241

五、稳定判据 244

六、稳定裕度 247

§6-3控制系统的校正 249

一、控制系统校正的概念 249

二、校正装置的工作原理 249

三、校正装置线路 251

§6-4焊接电弧控制系统分析 257

一、等速送丝焊接电弧控制系统 257

二、均匀调节电弧控制系统 260

三、均匀调节和电弧自调共同作用的 262

电弧控制系统 262

思考题及习题 263

附录 265

附录一回归分析 265

一、一元线性回归 266

（一）一元线性回归的数学模型 266

（二）参数β0、β的最小二乘估计 266

（三）回归方程的显著性检验 268

（四）利用回归方程进行预报和控制 270

（五）非线性回归化为线性回归 275

二、多元线性回归 275

（一）多元线性回归的数学模型 276

（二）参数β的最小二乘估计 276

（三）回归方程的显著性检验 279

（四）举例 280

附录二常用函数拉普拉斯变换对照表 284

附录三拉氏变换、z变换对照表 286

参考文献 288