Разработка физико-математических моделей и микропроцессорных систем контроля и управления процессом аргонодуговой сварки тонкостенных изделий ответственного назначения

• Автор: Перковский, Роман Анатольевич
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 139 с. : ил.

Оглавление

Принятые сокращения

Введение

Г лава 1. Автоматическая аргонодуговая сварка тонкостенных изделий

как объект управления

1.1. Целевая функция управления процессом автоматической однопроходной сварки ответственных изделий

1.2. Структура объекта управления. Классификация возмущений

1.3. Структура системы управления процессом АДС

1.4. Выводы по главе

Глава 2. Управление траекторией движения сварочной головки

2.1. Классификация датчиков для управления траекторией движения сварочной головки
2.2. Математическая модель распределения освещенности в зоне сварки
2.3. Телевизионный датчик слежения за стыком при АДС
2.3.1. Функциональная схема телевизионного датчика слежения
за стыком
2.3.2. Выбор и расчет оптической системы снижающей контраст изображения зоны сварки
2.3.3. Алгоритм определения положения центра стыка
2.3.4. Аппаратная часть
2.3.5. Программное обеспечение
2.4. Оптико-электронный датчик слежения за стыком на основе
ПЗС линейки
2.4.1. Функциональная схема оптико-электронного датчика слежения за стыком на основе ПЗС линейки
2.4.2. Аппаратная часть

2.4.3. Программное обеспечение
2.4.3.1.Программное обеспечение оптического блока
2.4.3.2.Программное обеспечение блока отображения
2.5. Выводы по главе
Глава 3. Управление параметрами процесса аргонодуговой сварки
3.1. Физико-математические модели определения ширины корня

3.1.1. Датчик ширины корня шва
3.1.1.1.Определение ширины корня шва по излучению
сварочной ванны
3.1.1.2.Функциональная схема датчика шириной корня шва
3.1.1.3 .Аппаратная реализация
3.1.1.4.Программное обеспечение
3.1.1.5 .Применение
3.1.2. Определение ширины корня шва по сигналам датчиков со стороны дуги
3.2. Реализация замкнутой системы управления
3.3. Нейросетевая модель определения вероятности появления дефектов
3.4. Синтез структуры системы управления по анализу параметров процесса
3.5. Компьютерный комплекс для определения параметров
моделей
3.5.1. Аппаратная часть комплекса
3.5.2. Программное обеспечение
3.6. Выводы по главе
Глава 4. Разработка и внедрение микропроцессорных систем контроля и
управления процессом аргонодуговой сварки

4.1. Разработка микропроцессорных систем регистрации параметров процесса сварки
4.1.1. Требования к системам регистрации параметров
процесса АДС
4.1.2. Защита микропроцессорных систем от действия электромагнитных помех при АДС
4.1.3. Компьютерная система протоколирования параметров сварки
4.1.3.1.Функциональная схема компьютерной системы протоколирования параметров сварки
4.1.3.2.Аппаратная реализация
4.1.3.3 .Программное обеспечение
4.1.4. 10-ти канальный регистратор параметров сварки
4.1.4.1 .Функциональная схема 10-ти канального регистратора параметров сварки
4.1.4.2.Аппаратная реализация
4.1.4.3 .Программное обеспечение
4.1.5. Применение регистраторов параметров сварочных процессов
4.2. Микропроцессорные системы стабилизации параметров
4.2.1. Микропроцессорный модуль стабилизации скорости вращения двигателей сварочной головки
4.2.2. Микропроцессорные системы стабилизации параметров сварочного источника
4.2.2.1 .Измеритель статических ВАХ сварочных источников А'У5>-
4.2.2.2.Измеритель характеристик сварочных источников ИПН-

места его установки, ослабить пропускание объектива для наиболее ярких точек изображения зоны сварки (дуга, ванна). В геометрическом приближении [49], без учета аберраций объектива коэффициент пропускания по оси, параллельной поверхности изделия будет постоянен, а по оси У, определятся выражением:
где с1 - диаметр входного зрачка объектива.
Была разработана программа расчета и определены оптимальные положение и коэффициент пропускания светофильтра, при которых изображение может передаваться видеокамерой без амплитудных искажений. Для примера взят объектив «Индустар 33», Д=10мм, а=300мм, поле зрения 7 от -50мм до +50мм светофильтр с пропусканием 0,001 расположен на расстоянии с=30мм ниже оптической оси объектива на 6=2мм. Пропускание такой оптической системы от координаты У приведено на графике справа, а полученные значения относительной яркости изображения — слева на Рис. 2.
Рис. 2.11. Относительная яркость сцены сварки с использованием светофильтра, снижающего контраст (а); коэффициент пропускания светофильтра по оси У для осевых лучей (б)