基于電弧能量特征的逆變式雙絲埋弧焊工藝參數(shù)優(yōu)化.pdf

1、逆變式雙絲埋弧焊過(guò)程是一個(gè)非線性、多變量、受多因素影響的過(guò)程,焊接質(zhì)量與工藝條件之間的關(guān)系非常復(fù)雜。由于設(shè)備復(fù)雜、工藝參數(shù)調(diào)整難度大,傳統(tǒng)憑經(jīng)驗(yàn)通過(guò)試焊進(jìn)行工藝參數(shù)選取的方法,難以準(zhǔn)確把握工藝參數(shù)調(diào)整的方向和尺度,生產(chǎn)工藝條件稍有偏差,就容易出現(xiàn)咬邊、駝峰等缺陷,成為該項(xiàng)技術(shù)在高速焊工藝場(chǎng)合應(yīng)用的瓶頸。因此,通過(guò)研究逆變式雙絲埋弧焊工藝參數(shù)優(yōu)化選取方法,對(duì)于保證高速埋弧焊過(guò)程電弧穩(wěn)定和焊縫成型質(zhì)量具有重要的意義。
　　論文在對(duì)焊接

2、過(guò)程電弧能量信號(hào)特征分析的基礎(chǔ)上,開(kāi)展基于局部均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)的電弧穩(wěn)定性特征提取和工藝參數(shù)搭配合理性評(píng)估研究,采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立雙絲埋弧焊工藝參數(shù)和電弧能量特征的非線性映射模型,并結(jié)合粒子群算優(yōu)化算法,開(kāi)展逆變式雙絲埋弧焊工藝參數(shù)優(yōu)化研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1.將以太網(wǎng)通信應(yīng)用到雙絲埋弧焊電弧電流、電壓信號(hào)的實(shí)時(shí)采集中,研制基于以太網(wǎng)的電弧能量信號(hào)采集系統(tǒng),并結(jié)合MZE

3、-1000/MZ-1250逆變式雙絲高速埋弧焊實(shí)驗(yàn)平臺(tái),搭建逆變式單絲、雙絲高速埋弧焊實(shí)驗(yàn)與測(cè)試平臺(tái),實(shí)現(xiàn)對(duì)單絲、雙絲高速埋弧焊接過(guò)程中電弧電流、電壓信號(hào)的實(shí)時(shí)在線采集與存儲(chǔ)。
　　2.根據(jù)逆變式雙絲埋弧焊電弧能量信號(hào)的特點(diǎn),分析LMD應(yīng)用于電弧能量信號(hào)分析的適應(yīng)性,針對(duì)LMD算法在電弧能量信號(hào)分析中容易出現(xiàn)畸變和分解不完全的問(wèn)題,采用基于線性插值的LMD方法對(duì)電弧能量信號(hào)進(jìn)行分解,并通過(guò)對(duì)分解得到的乘積函數(shù)(Product Fu

4、nction,PF)分量分量進(jìn)行能譜熵特征提取,實(shí)現(xiàn)對(duì)單絲、雙絲埋弧焊電弧穩(wěn)定性和工藝參數(shù)搭配合理性的定量評(píng)估。
　　3.采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),以雙絲埋弧焊主要工藝參數(shù)作為網(wǎng)絡(luò)的輸入,以前后絲電弧電流信號(hào)的LMD能譜熵特征作為網(wǎng)絡(luò)的輸出,建立雙絲埋弧焊工藝參數(shù)與電弧能量特征的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)非線性映射模型。采用正交實(shí)驗(yàn)樣本對(duì)所建立的模型進(jìn)行訓(xùn)練,確定模型的具體參數(shù),并通過(guò)測(cè)試樣本來(lái)驗(yàn)證所建立的模型可以定量反映工藝參數(shù)與電弧能量特征的影響關(guān)系。