基于粗糙集理论的一种漏焊智能监控方法

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1、上海交通大学硕士学位论文基于粗糙集理论的一种漏焊智能监控方法捅要fI1982年，波兰Z．Pawlak教授提出的粗糙集理论能有效的分析不确定、不一致和不完整信息。该理论的显著优点是不需要任何附加信息和先验知识，仅利用数据本身提供的信息，进行分析推理，从中发现隐含知识和潜在规律。二十几年来，粗糙集理论在模式识别、数据挖掘、专家系统、医疗诊断等方面得到了广泛的研究和应用。本文就是利用粗糙理论提取知识建立一新型手工焊漏焊监控系统。现代焊接生产中，受制于技术和成本，手工焊在许多情况下不可替代。手工焊除常见的焊接缺陷外，漏焊是另～

2、个对产品质量有重大影响的缺陷。本文结合上海通用别克轿车副车架的生产实际，提出以焊缝添丝量为判据的手工焊漏焊监控方法，克服了视觉传感方法监控漏焊的成本高，维护难、受照明和阻挡等因素影响的缺点。为了适应不同的焊接工人和焊接参数的波动，本文提出采用专家系统监控手工焊焊接过程漏焊的方案。建立一个好的专家系统，知识库和推理机的设计十分关键。本文中，专家系统知识库中的知识获取是本文的重点，提取知识的数据源为工人的焊缝添丝量，这些数据的特点是值为连续的，维数长短不一，且存在冗余。从一定意义上讲，这些数据描述的焊接过程是不精确的或者说

3、是不确定的。采用粗糙集理论对经预处理和离散化后的焊缝添丝量进行属性约简，去除冗余，挖掘规则，提取知识，经实验证实，取得了很好的效果。而知识的表示采用了使用广泛的产生式规则表示法。推理机采用简单的规则匹配方法，即当前焊接过程的焊缝添丝量采样数据经处理后，与知识库中的规则按优先级高低进行匹配。}7／上海交通大学硕士学位论文本文首先对焊缝添丝量采样数据进行了预处理和离散化，并在计算机程序上实现了利用粗糙集理论对焊缝添丝量进行的属性约简。在此基础上，构建了漏焊监控专家系统，包括软件实现(主要包括焊缝添丝量数据采样模块、推理机模

4、块、知识提取模块、知识库维护模块、知识库和运行记录库的设计和代码连编)和硬件改造及该专家系统在生产现场的模拟实验。其中焊缝添丝量采样数据的预处理、离散化和属性约简是本文的难点和重点。关键词：漏焊智能监控，粗糙集，离散化，专家系统，别克轿车副车架上海交通大学硕士学位论文ANINTELLIGENTMoNlToRINGMETHoDFoRLACKSOFWELDBASEDoNRoUGHSETTHEoRYABSTRACTRoughsettheory(RS)thatwasbroughtforwardbyPolishprofessor

5、Z．Pawlakin1982couldbeusedtoanalyzeimprecise．inconsistentandincompleteinformation．ThjStheory’Sdistinctstrongpointisthatitneedn’tanyadditionalinformationor仃anscendentalknowledge，anditcouldbeusedtoanalyze，reason。findanddiscoverlatentknowledgeandlawfrominformationpr

6、ovidedbyexperimentdataonly．Inrecenttwentyyears，roughsettheoryhasbeendevelopedandappliedinpattemrecognition，datamining，expertsystemandmedicaldiagnoseetc．Inthispaper,roughsettheorywasappliedtoextractknowledgetobuildanewexpertsystemformonitoringlackofmanualweld．She

7、lledmanualarcwelding(SMAW)cannotbereplacedcompletedfortechnologyandcostinmodemweldingmanufacture．Besidesoffamiliarweldingdefects，lackofweldisanother(1efectwhichiskeytoqualityofproducts．InthisPaDer,anewmethodformonitoringlackofweldbyfillermetalquantifiesispresent

8、edaccordingtomanufacturerequirementsofBnickCar’ssubframe．ThismethodCallovercomedifficultiesofopticalmonitoringmethod，suchascost,maintenance，illuminationandcounterchec