多傳感器信息融合在焊接質(zhì)量控制中的應(yīng)用

劉廣瑞，周文博，田 欣，郭珂甫

(鄭州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

多傳感器信息融合在焊接質(zhì)量控制中的應(yīng)用

劉廣瑞，周文博，田 欣，郭珂甫

(鄭州大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，河南 鄭州 450001)

利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，將電弧傳感器和超聲波傳感器所獲觀測信息以及焊接電流、焊接速度、焊縫坡口等焊接參數(shù)信息進(jìn)行有效融合，得到焊縫熔深預(yù)測模型.為了對(duì)焊縫熔深進(jìn)行精確控制，結(jié)合傳統(tǒng)PID控制器與模糊控制器的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了參數(shù)自調(diào)整模糊PID控制器，仿真結(jié)果表明：建立的焊縫熔深預(yù)測模型能夠?qū)崟r(shí)、快速、準(zhǔn)確地測量得到焊縫熔深信息，在系統(tǒng)性能各方面參數(shù)自調(diào)整模糊PID控制器相比于傳統(tǒng)PID控制器有著顯著優(yōu)勢.

電弧傳感； 超聲波傳感； 信息融合； BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)； 參數(shù)自調(diào)整模糊PID控制器

0 引言

隨著自動(dòng)化、智能化的不斷發(fā)展，信息融合越來越多地受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注.多傳感器信息融合為機(jī)器人在動(dòng)態(tài)的、不確定的或未知環(huán)境中的工作提供了一種解決途徑.焊接質(zhì)量控制一直是自動(dòng)化焊接中的一個(gè)重要研究課題.單一傳感器無法全面有效地獲取焊接過程狀態(tài)信息，在焊接過程中使用不同傳感器側(cè)面獲取焊接狀態(tài)信息，通過融合技術(shù)將獲取的焊接過程狀態(tài)信息進(jìn)行融合處理，獲得比單一傳感器更加精確地描述焊接過程狀態(tài)的融合信息[1].有很多研究人員已經(jīng)將多傳感器信息融合技術(shù)有效地應(yīng)用到焊接過程中[2-4].經(jīng)研究分析，影響焊縫熔深的主要因素有焊接電流、焊接速度、焊縫偏差、坡口角度以及焊接材料熔化速率等；……