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噪声基于噪声、相关和时耗复合维归约弧焊电源动特性自适应在线监测

收藏本文 2024-01-22 点赞:18965 浏览:75391 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:各种电弧焊的广泛运用推动了工业的进展。与此同时,弧焊电源性能的优劣也成为了影响工业产品质量的关键点之一。其中,弧焊电源的动特性非常重要,影响到焊接的质量,效率以至成本。国内外众多学者纷纷开展了相关探讨,然而,能投入运用的弧焊电源动特性监测技术未见报道。一方面,弧焊历程复杂,难以实现实用的自动化监测技术。更重要的是,随着弧焊技术的进展,面向不同运用场合的新型弧焊电源层出不穷。若按惯常思路,需要针对某一型号进行深入探讨并建立与之适应的监测系统。这种做法需要持续消耗大量的人力物力,严重背离经济原则,脱离现实。为此,本课题引入了维归约的论述,多样化弧焊电源监测方面的难题。其基本思路是收集足够多与弧焊电源动特性有关的特点,构造一个足够大并且支持继续扩充的特点库。当面对特定某类或者某型号弧焊电源时,以实验为判断依据,以特点库中,自动化地寻找出能有效预测评定该电源动特性优劣的特点子集。此计算历程中,还要同时考虑噪声、相关、时耗等因素。搭建了一个较为改善的实验平台。其核心功能是准确地采集到弧焊电源在焊接历程中输出的电压电流信号。这需要一系列仪器设备的配合,其中包含自行探讨的小波浅析仪。在总结前人探讨成果的基础上,革新性地提出“正态周期重复率”、“自相关函数峰值间距变异系数”等一系列特点,并通过实验进行了验证。构建了包含65个特点的特点库,涵盖CO2焊、单脉冲焊两种弧焊类型。这是一个开放式的库,随着探讨和运用的深入开展,其覆盖的弧焊种类将会不断扩展;库内特点数目将会不断增加。综合考虑了弧焊历程中相关与时耗耦合的不足,提出了相关与时耗复合维归约策略,能实现近似无噪声环境下多种弧焊电源动特性自适应在线监测。分别对CO2焊、单脉冲焊以及双脉冲焊三种弧焊类型,单独进行详细的实验浅析。结果表明:其该策略对已涵盖的弧焊类型的监测能力较好,对未涵盖的弧焊类型也具有不错的监测能力。进一步考虑工业生产环境中的噪声干扰不足,提出基于噪声、相关、时耗复合维归约策略,以实现多种弧焊电源的自适应监测。该策略又称为面向工业监测对象的维归约策略,充分考虑了噪声干扰、在线监测时耗要求,以及特点之间的相关性。CO2焊、单脉冲焊、双脉冲焊的动特性测试实验结果表明:本策略对特点库已涵盖的弧焊类型和特点库未涵盖的弧焊类型,均具有良好的监测性能,可有效解决多样化弧焊电源的监测不足。最后,尝试换一个思路,采取特点变换而不是特点选择策略,以训练和测试集为依据,以上面陈述的提及的特点库中生成若干个与该对象的评定目标等级密切相关的新的特点。实验结果表明,基于FLDA的策略,比直接分类的策略以及基于PCA的策略的分类准确率都要高,是生成新特点实现自适应监测的优选案例。相对于上面陈述的的复合维归约策略,该策略的缺点是准确率仍有待提升,优点是建模速度非常快。在建模仅供临时利用的情形,可以考虑利用该策略。关键词:弧焊电源论文动特性论文监测论文维归约论文噪声论文相关论文时耗论文

    摘要5-7

    Abstract7-12

    第一章 绪论12-37

    1.1 课题背景及作用12-14

    1.2 论文相关内容的国内外探讨进展14-34

    1.2.1 弧焊电源测评技术的探讨进展14-26

    1.2.2 维归约的探讨进展26-33

    1.2.3 探讨进展浅析33-34

    1.3 论文的主要探讨内容34-37

    第二章 弧焊电源测评实验平台的构建37-44

    2.1 实验平台概述37-38

    2.2 焊接电弧动态小波浅析仪硬件系统38-40

    2.3 焊接电弧动态小波浅析仪软件系统40-43

    2.3.1 软件总体设计思路40-41

    2.3.2 数据采集模块41-43

    2.4 本章小结43-44

    第三章 弧焊电源动特性特点库的构建44-69

    3.1 弧焊电源动特性特点库的组成概述44-46

    3.2 正态周期重复率46-58

    3.2.1 弱周期多通道信号基本概念的提出46-47

    3.2.2 弱周期多通道信号周期重复率的定义47-48

    3.2.3 弱周期多通道信号周期重复率的计算48-49

    3.2.4 广义实面积及正态分布的无穷微点49-52

    3.2.5 正态周期重复率论述的实验浅析52-58

    3.3 自相关函数峰值间距变异系数特点58-65

    3.3.1 特点提取策略的论述依据58-59

    3.3.2 基于自相关浅析的定量评价策略59-60

    3.3.3 基于自相关浅析的定量评价策略的实验浅析60-65

    3.4 特点库内其余特点的提取65-68

    3.5 本章小结68-69

    第四章 基于相关与时耗复合维归约的弧焊电源动特性自适应在线监测69-91

    4.1 概述69-70

    4.2 相关与时耗复合维归约策略70-72

    4.3 基于双因素复合维归约的弧焊电源动特性监测实验72-89

    4.3.1 基于双因素复合维归约的 CO2弧焊电源动特性在线监测72-81

    4.3.2 基于双因素复合维归约的单脉冲弧焊电源动特性在线监测81-85

    4.3.3 基于双因素复合维归约的双脉冲弧焊电源动特性在线监测85-89

    4.4 本章小结89-91

    第五章 基于噪声、相关与时耗复合维归约的弧焊电源动特性自适应在线监测91-122

    5.1 概述91

    5.2 噪声、相关与时耗复合维归约91-102

    5.2.1 噪声、相关与时耗复合维归约的论述要领91-93

    5.2.2 噪声添加93-96

    5.2.3 噪声、相关与时耗复合维归约的主体历程96-98

    5.2.4 不同噪信比情况下的特点提取98-99

    5.2.5 每个特点的时耗计算99

    5.2.6 第 1 轮三因素复合维归约99-102

    5.2.7 第 2 轮及其以后轮次的维归约102

    5.3 基于三因素复合维归约的弧焊电源动特性监测实验102-121

    5.3.1 基于三因素复合维归约的 CO2弧焊电源动特性在线监测103-107

    5.3.2 基于三因素复合维归约的单脉冲弧焊电源动特性在线监测107-112

    5.3.3 基于三因素复合维归约的双脉冲弧焊电源动特性在线监测112-121

    5.4 本章小结121-122

    第六章 基于特点生成的自适应监测探讨122-132

    6.1 概述122-124

    6.2 Fisher 线性判别浅析124-126

    6.3 实验浅析126-130

    6.4 本章小结130-132

    结论132-135

    主要探讨成果132-133

    进一步展望133-135

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