机械接触光电式焊缝跟踪系统研究

来源 :北京石油化工学院 | 被引量 : 3次 | 上传用户:stevenst
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在查阅国内外文献与调研工业焊接领域传感器应用现状的基础上,本课题设计了一种新型机械接触式传感器,符合工业焊接领域在役焊缝跟踪技术主流。  本文综述焊接自动化领域焊缝自动跟踪控制技术与传感器技术的发展研究,并介绍国内外在该领域的研究前沿,同时结合我国工业实际应用现状,分析对比开发一套基于PLC控制的机械接触光电式焊缝跟踪系统。  首先依据工业应用要求,确定系统的组成框架与控制原理,采用松下PLC作为控制单元,设计一套机械接触光电式传感器作为焊缝跟踪传感器,该传感器采用两对光敏电阻与光源作为光电转换机构,完成高低与横向的偏差检测。采用步进电机作为伺服机构实现系统的输出控制。  其次,基于整体设计思路与系统输入输出要求,进行系统电气电路设计。并完成系统各部分机械装置结构设计,包括焊接小车、二维偏差调节机构、焊枪与传感器夹具、电气控制柜等。  依据本文设计的系统硬件平台,进行焊缝跟踪系统控制策略研究,设计焊缝跟踪PID控制器,解决焊缝跟踪控制算法问题,完成系统控制程序编写,并开发基于触摸屏的人机交互系统。  最后,调用MATLAB的Simulink模块对所开发的基于PLC控制的机械接触光电式焊缝跟踪系统进行数值仿真,验证本文PID控制器的可行性。同时进行试验设计,验证系统跟踪精度。
其他文献
本文根据磁通观测器理论和自适应控制理论,提出了一种无速度传感器矢量控制调速新方法。根据异步电机矢量控制理论,本系统利用电压模型的磁通应与电流模型的磁通相一致,实现转速推算和转速控制。利用磁通观测器,可避免用电压模型推算转子磁通时遇到的积分运算问题(初始值确定和误差积累引起的积分漂移)。本系统的优点之一是磁通的指令值通过计算电流模型而获得,所有的磁通量(电压、电流模型)都是直流量,便于控制和检查,系