接触式窄间隙焊缝自动跟踪传感器及控制系统研究

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1、万方数据论文题目：接触式窄问隙焊缝自动跟踪传感器及控制系统研究指导教师：协助指导教师：杨佳奇王滨教授靴：婆翌[塑皇望奎兰张文明壑堡单位：鎏翌奎兰——单位：——论文答辩日期：2014年12月23日学位授予乌验：沈阳大学万方数据AMaster’SThesisinMaterialsProcessingEngineeringStudyonContactTypeSeamTrackingSensorandControlSystemCandidate：YangJiaqiSupervisor：ProfessorWangBinSch

2、oolofMechanicalEngineeringShenyangUniversityDecember23，2014万方数据独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得沈阳大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：关于论文使用授权的说明本人完全了解沈阳大学有关保留、使用学位论文的

3、规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。签名：(保密的论文在解密后应遵循此规定)导师签名：牡日期：功塑垄型a万方数据摘要随着窄间隙焊接技术的不断成熟，窄间隙焊接已经广泛应用于化工、军工等诸多领域，这也对窄间隙焊缝的自动跟踪提出了更高的要求。在调查和分析国内外窄间隙焊接技术和焊缝跟踪技术的基础上，本文设计了一种接触式焊缝自动跟踪传感器，并从其特点出发设计了焊缝跟踪控制系统。本文首先根据焊缝跟踪系统原理，确定了基于嵌入式技

4、术的窄间隙焊缝跟踪系统的总体设计方案，以美国微芯科技公司PICl8F4520单片机为主控制芯片，设计了跟踪控制系统的信号采集和处理电路、执行机构的驱动电路等外围电路。以窄间隙焊缝跟踪硬件系统为平台，研究了系统的跟踪策略，采用PID控制技术制定了基于嵌入式系统的接触式窄间隙焊缝跟踪系统的PID控制算法，解决了跟踪系统中控制算法的问题。以PICl8F4520单片机为核心硬件，MPLABIDE为核心软件平台，开发了控制系统软件，包括信号采集、跟踪调节、步进电机驱动等子程序。最后，对设计的接触式窄间隙焊缝自动跟踪系统进行了

5、模拟实验，验证了PID控制算法的可行性。基于实验结果分析误差产生的原因。实验结果表明，接触式窄间隙焊缝自动跟踪传感器及其控制系统符合设计要求。关键词：窄间隙，焊缝跟踪，嵌入式技术，接触式传感器，PICl8F4520万方数据Il万方数据StudyonContactTypeSeamTrackingSensorandControlSystemAbstractWiththecontinuousdevelopmentofNG·weldingtechnology，Narrowgapweldinghasbeenwidelyuse

6、dinchemicalindustry，militaryandotherfields．ThisSituationputforwardhigherrequirementsofnarrowgapweldingseamtracking．Onthebasisofdetailedinvestigationandanalysisofnarrowgapweldingandseamtrackingtechnologyovertheworld，aproposalofdesigningcontacttypeseamtrackingsy

7、stemfornarrow—gapweldingonembeddedcontrolwaspresented．Theseamtrackingsystemwasachievedthroughhardwareintegration，controlstrategyplanningandsoftwaredesign．Firstly，basedonthetheoryofseamtrackingsystem，anoverallschemeoftheseamtrackingsystemonembeddedcontrolwasdet

8、ermined．PIC18F4520，producedbyMicrochipCorporation，wasselectedtobethecoreofthesystem．WiththePICchipasthemaincontrolmodules，Thesignalacquisition，processingcircuits，actuatordrivecircu