国家自然科学基金(50805073)
- 作品数：23 被引量：130H指数：6
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- 旁路耦合电弧MIG焊熔池视觉实时检测被引量：3
- 2011年
- 提出了一种高效旁路耦合电弧MIG焊方法,针对该方法利用普通CCD摄像机配合复合滤光镜片在连续大电流条件下,获取了清晰的熔池图像.利用数字图像处理技术,通过Labview软件IMAQ模块对熔池图像进行实时处理,通过对比分析各种图像处理方法提取熔池边缘的结果,得到了最佳的形态学处理方法,并进行了熔池宽度的实时检测.结果表明,文中提出的图像处理系统可以满足图像实时检测的时间和精度要求,为进一步实现旁路耦合电弧MIG焊质量控制奠定了基础.
- 石玗汪海涛薛诚刘啸天
- 关键词：旁路耦合电弧形态学
- 基于Fluent熔池内部受力的数值分析被引量：8
- 2011年
- 根据TIG焊熔池的实际情况,建立了定点热源作用下TIG熔池的二维轴对称数学模型。利用FLUENT软件及其UDF进行二次开发,同时考虑了相变潜热、材料热物理性参数随温度变化等问题,对熔池中的流场及温度场进行了数值模拟,分析了熔池内部所受到的浮力、Marangoni力、电磁力和电弧力等对其流场及温度场的影响规律,特别是针对Marangoni力和电磁力对熔池流动的影响情况进行了深入分析。结果表明,焊接电流和表面张力温度系数对熔池内部流动有着至关重要的影响,决定了TIG熔池的截面形貌。
- 石玗郭朝博许乐生李卫东黄健康樊丁
- 关键词：受力分析电流
- 铝合金MIG焊熔池的脉冲耦合神经网络边缘检测被引量：1
- 2011年
- 针对铝合金MIG焊熔池边缘检测问题,采用脉冲耦合神经网络检测铝合金MIG焊熔池边缘.介绍脉冲耦合神经网络算法的原理,利用MATLAB软件平台进行基于脉冲耦合神经网络的铝合金MIG焊熔池图像的边缘检测,并将结果与用Canny等算子提取的结果进行对比分析.结果表明,应用脉冲耦合神经网络算法进行熔池图像边缘检测是可行的,而且脉冲耦合神经网络算法提取的铝合金MIG焊熔池边缘图像清晰、连续,有效地克服熔池图像中的噪声影响,此算法的单帧处理时间为54ms.
- 黄健康张刚石玗樊丁
- 关键词：铝合金MIG焊脉冲耦合神经网络
- 双旁路耦合电弧GMAW熔池图像边缘提取算法被引量：3
- 2010年
- 为了研究在双旁路耦合电弧气体保护电弧焊(DB-GMAW)方法下的铝合金焊接过程,通过被动视觉检测系统对焊接过程中的熔池图像进行了采集.介绍了该焊接方法的原理和系统组成,对所得焊接熔池图像进行了Roberts、Sobel、Prewitt、LOG、Canny、ZeroCross 6种微分算子的边缘提取和结果对比.结果表明:由于旁路电弧的分流作用使得通过母材的电流大幅减小,显著降低了熔池区电弧的亮度,从而降低了熔池图像采集和处理的难度;比较6种微分算子对熔池图像边缘提取的结果,Canny算子可以得到连续性、完整性和准确性均符合控制要求的熔池边缘结果,为实现该种焊接方法的过程控制奠定了基础.
- 薛诚石玗樊丁李卫东
- 关键词：焊接熔池边缘提取算法微分算子
- 基于VC++的焊接多信息同步采集系统被引量：1
- 2009年
- 为了同步实时采集焊接过程中的各种信号,以进一步研究信号之间的相互关系以及对焊接过程的反映,提高焊接稳定性,本研究采用VC++动态链接库(DLL)技术开发了焊接过程同步实时多信息采集系统,详细介绍了同步实时多信号采集系统的实现原理、硬件系统的组成与构建和软件部分的程序编制与参数设置。铝合金脉冲MIG焊过程信号具有较好的代表性,故以此为例在该平台上进行实验,结果表明:该数据采集系统能实时同步反映焊接过程各信号的变化情况,为研究各种信号的相互关系以及对焊接过程的反映,进一步提高焊接稳定性并进行机理研究提供了一个有效的平台。
- 石玗刘啸天郑东辉黄健康樊丁
- 关键词：VC++DLL数据采集
- 基于ITAE的铝合金MIG焊熔宽控制仿真
- 2012年
- 针对铝合金MIG焊过程的复杂多变性,在已建立的脉冲电流占空比与焊接正面熔宽之间的动态阶跃响应辨识数学模型基础上,设计基于ITAE准则的自整定优化PID控制器,对铝合金MIG焊占空比对熔池正面宽度动态响应控制效果进行了仿真研究,并研究控制系统在随机干扰信号作用下单位阶跃响应的鲁棒性,与增量式PID控制器和鲁棒极点配置控制器的控制效果进行了对比分析。结果表明,基于ITAE准则的自整定优化PID控制器在能够满足控制精度要求的同时,也具有较快的响应速度,较好的稳定性和鲁棒性,为更好地实现铝合金MIG焊熔宽实时控制提供了理论基础。
- 樊丁张刚黄健康石玗
- 关键词：铝合金MIG焊ITAE准则仿真
- 旁路耦合电弧MIG焊熔池边缘提取算法被引量：1
- 2011年
- 对一种新型高效多弧焊接方法——旁路耦合电弧MIG焊(DE-GMAW)在连续大电流焊接条件下的焊接熔池图像进行被动视觉采集和熔池边缘提取算法研究.为降低熔池周围电弧信号对边缘提取结果的影响,提出一种新的图像预处理算法,并在对比6种微分算子边缘提取结果的基础上,提出一种新的熔池边缘提取算法.结果表明:新的图像预处理算法可以有效降低边缘提取时熔池周围电弧信号的干扰;新的边缘提取算法在连续大电流焊接条件下,可以得到准确度、连续性和平滑度均符合要求的旁路耦合电弧MIG焊焊接熔池边缘信息.
- 薛诚石玗汪海涛樊丁
- 关键词：焊接熔池图像预处理微分算子
- 双丝旁路耦合电弧高效MIG焊方法及控制系统被引量：10
- 2012年
- 提出了新型双丝旁路耦合电弧MIG高效焊接方法,理论分析证明其有利于高效焊接过程,但焊接试验表明该方法在开环情况下焊接过程极不稳定,焊缝成形差.分析了双丝旁路耦合电弧开环不稳定的原因,提出了双丝旁路耦合电弧MIG焊闭环控制方法,采用基于xPC实时目标机技术建立了双丝旁路耦合电弧控制硬件系统,运用Mat-lab/Simulink工具开发了其控制系统的快速原型.结果表明,模糊控制器的控制效果可以满足稳定焊接的要求.在此基础上进行了高效焊接试验,与传统MIG焊方法相比可大幅提高焊接效率.
- 石玗朱明黄健康张裕明
- 快速原型的焊接电流波形控制实现被引量：1
- 2012年
- 采用xPC实时目标环境,运用Matlab/Simulink工具开发MIG焊电流波形快速原型控制系统,该系统可以灵活开发多种焊接电流波形,能够实现焊接电流、电压信号及视觉信号的同步采集、实时显示和存储功能.利用开发的电流波形快速原型控制系统分别设计脉冲、中值脉冲及双脉冲的电流波形并进行工艺试验.结果表明:开发的电流波形快速原型控制系统能够实现多种焊接电流波形的设计,具有良好的抗干扰性能和稳态精度,焊接过程稳定且焊缝成形良好,并具有实时快速调整的优点.
- 石玗沈利民卢立晖黄健康樊丁
- 关键词：焊接电流波形控制气体保护焊
- 基于Fluent的TIG电弧数值模拟被引量：5
- 2011年
- 针对自由燃烧的TIG电弧,分析并确定所涉及的控制方程和边界条件,建立了二维稳态的轴对称模型。采用Fluent软件,对控制方程与相关源项进行UDF二次开发,模拟稳态下的TIG电弧,获得了稳态TIG电弧的温度场、流场与压力场及工件表面压力分布等数据。结果表明,Fluent能方便快捷地模拟TIG电弧,所获得的数据与相关文献所测量结果吻合良好,对焊接研究及生产有重要意义。
- 郭朝博石玗黄健康康小雪樊丁
- 关键词：TIG电弧数值模拟FLUENT
