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1、智能控制在焊接技术中的应用计算机技术的成熟和普及使得焊接电源的控制变得容易和灵活，既能对外特性进行控制，还可兼顾动特性。焊接电源的功能和操作也变得简单、丰富，可以实现人机对话、参数自动优化、存储、故障分析及焊机状态的自动监控，从而实现整个系统的协调运作，最终实现无人监控的自动化运行。智能电源已成为未来电源的发展方向，同时焊接电源的群控技术也被提上日程。实现多台焊机的集中监控。使焊机能够更有效、安全地运行。焊接电源是个多输入、多输出、强耦合、非线性的时变系统，很难建立准确的数学模型或用确定的物理参数来加以描述。经典控制和自适应控制对不确定因素和高度非线性问题的适应能力差，建模时使用很多的假
2、设条件，模型的精度、准确度和适应性较差。智能控制系统主要利用人的经验、知识和推理技术以及控制系统的某些信息和性能得出相应的控制动作，不需要精确的数学模型，因而在不确定性、非线性过程的控制中具有更好的鲁棒性。目前，运用得较成熟的智能控制方法有专家系统控制、模糊控制和神经网络控制等3种。1专家系统专家系统是在人工智能研究过程中产生的一门新兴学科。目前,专家系统和自然语言理解、机器人学一起,并列为人工智能研究中最活跃的三大领域。专家系统是一种能够在专家水平上工作的计算机程序,专家系统所具有的专业知识和经验以及解决专门问题的能力能够达到甚至超过人类专家水平。因此这种系统能够在特定的领域和范围内,
3、为解决复杂问题进行“知识”服务,即利用领域专家的专门知识和推理能力,解决在通常情况下难以处理的问题。专家系统的研究工作开始于1965年,在焊接领域开展专家系统工作是从1985年才开始的。目前,许多国家在焊接领域的不同方面开展着计算机专家系统的研究工作,这已成为焊接工作者的研究热点之一。IIW的统计资料表明:开展这方面研究工作的国家有英国、美国、日本、德国、法国、丹麦、瑞典等国家。其中英国、美国、德国、日本是比较早在焊接领域开展专家系统研究工作的国家。1.1专家系统在焊接技术中的发展现状在英国焊接研究所(TWI),以弧焊部主任Lucas博士为首的研究小组,进行着专家系统的研究工作,并同一些
4、公司合作开发了一些系统(GasSelector、Weldcrack等)[1]。美国焊接研究所开发的WeldSelector专家系统能够为用户选择SMAW,GMAW,FCAW等焊接方法的焊条或焊丝[2]。英国培尔法斯特皇家学院机械工程系Taylor博士研制了一个船舶用钢埋弧焊工艺制定专家系统[3]。该系统是用专家系统外壳-Savoir构造的,适合于板厚为5～55mm的对接和角接接头。系统可以制定出能够避免HAZ氢致裂纹、结晶裂纹及断裂韧性降低等缺陷的工艺规程。由英国焊接协会研制开发的WeldcrackExpert可以诊断焊接结构中的裂纹种类。系统首先询问用户裂纹的位置和其主要特征,然后来判
5、断是哪一种裂纹:凝固裂纹、再热裂纹、氢致裂纹、液化裂纹或层状撕裂[4,5]。由Stone&Webster工程公司开发的WeldDefectDiagnosisExpertSystem[6]。该系统可以帮助检验产生焊接缺陷的原因。假设焊工合格,用户先回答关于焊接过程中的焊接材料、焊接技术等问题,然后系统可推理出发生这些缺陷的可能原因。CostaSC和NorrishJ开发了一个可以预测焊接缺陷的专家系统[7]。该系统利用知识库对焊接工艺进行分析,预测产生焊接缺陷的可能性，该系统对减少氢引起的冷裂纹很方便,以后的工作是扩充知识库,增加可以预测的焊接裂纹的种类。1.2发展趋势专家系统的发展主要取决
6、于两个方面:一是获取知识自动化；二是智能机的出现。专家知识的获取往往是枯燥而费时的过程,但至目前为止,知识获取自动化即机器学习的研究很大程度上还处于试验阶段,仅有少数一些专家系统能够实现部分知识的自动获取。有人断言,机器学习可能是解决专家系统中知识获取这个瓶颈问题的关键。建立各种实用学习系统或知识获取辅助工具,进而改善系统性能的知识获取子系统,这也是焊接专家系统工作者的研究方向。现在日本、美国等国家正致力于所谓第五代计算机的研究工作,这种智能机将会直接获取和处理自然信息,具有联想记忆、自动编程的功能。如果成功的话,将对焊接专家系统的发展起着革命化的作用,那样焊接专家系统的建立就便得十分简
7、单。然而现在的科研工作仅处于初级阶段,人们期盼着象人脑一样能够思考的新一代计算机的出现。有人预测明天专家系统的基础就是第五代计算机。2模糊控制模糊控制是智能控制较早且应用比较成熟的分支．1965年美国自动控制专家LA．Zadeh发表了《Fuzzyset》之后，1966年，EN．Mafions发表了模糊逻辑的研究报告，严格意义上的模糊逻辑真正诞生了。1974伦敦QueenMary学院的E．H．Mamdanis首次用模糊逻辑和模糊推理实
