焊接过程自适应控制

焊接过程自适应控制，应用微型计算机控制焊接质量的一种方法。按照一定模式随时自动调整焊接过程的一个或几个参数,使焊接过程能在变化的边界条件及各种随机干扰影响下保持最佳动态性能和理想的焊接质量。

焊接自适应控制，早期指以关键焊接质量参数（如单面双面成形熔焊过程中的焊透质量、电阻点焊过程中的焊核尺寸）为控制对象的焊接控制系统。现在泛指能自动识别焊件实时条件、调整并采用不同策略以最终保证焊件焊接质量的计算机数字控制系统。大断面闪光对焊自适应控制是较成功的范例。

自适应控制技术

自适应控制系统最早在航空方面首先得到了应用。这是由于飞机的动力学特性决定于许多的环境因素和结构参数，例如随着飞机飞行的高度和速度的不同，飞机的动力学参数可能在相当大的范围内变化，要使飞机在整个飞行高度与速度范围内保证控制的高质量。依靠经典的控制理论是难以解决的，为了解决上述自动控制所面临的问题，在五十年代末期，美国麻省理工学院的Whitaker教授首先提出并设计了模型参考自适应控制的方案，经模拟研究和飞行实验表明，在飞机正常速度下，该模型参考自适应控制系统具有满意的性能。但是限于当时计算机的技术和控制理论的发展水平，这一自适应控制技术的成果未能得到迅速的发展和推广。随着计算机技术和控制理论发展水平的不断提高，特别使由于航空航天事业的迅速发展的需要，目前，自适应控制在航空航天方面亦取得了相应的发展和应用。 随着计算机技术的发展和理论的不断完善，自适应控制技术的推广应用将不断发展，这种控制技术不但用于各工业部门，例如在航海方面，在化工过程、钢铁和冶金工业方面，在电力拖动方面，近年来还推广应用于非工业部门，例如生物医学部门。但就现有的关于应用方面的报导来看，自适应控制技术主要用于过程较慢的系统和特性变化速度不很快的对象。但可以相信，随着理论的不断完善和计算机技术的迅速提高，自适应控制的应用将会愈来愈广泛，而收敛则愈来愈大。

自适应控制技术

在日常生活中，所谓自适应是指生物能改变自己的习性以适应新的环境的一种特征。因此，直观地讲，自适应控制器应当是这样一种控制器，它能修正自己的特性以适应对象和扰动的动态特性的变化。 自适应控制的研究对象是具有一定程度不确定性的系统，这里所谓的“不确定性”是指描述被控对象及其环境的数学模型不是完全确定的，其中包含一些未知因素和随机因素。 任何一个实际系统都具有不同程度的不确定性，这些不确定性有时表现在系统内部，有时表现在系统的外部。从系统内部来讲，描述被控对象的数学模型的结构和参数，设计者事先并不一定能准确知道。作为外部环境对系统的影响，可以等效地用许多扰动来表示。这些扰动通常是不可预测的。此外，还有一些测量时产生的不确定因素进入系统。面对这些客观存在的各式各样的不确定性，如何设计适当的控制作用，使得某一指定的性能指标达到并保持最优或者近似最优，这就是自适应控制所要研究解决的问题。 自适应控制和常规的反馈控制和最优控制一样，也是一种基于数学模型的控制方法，所不同的只是自适应控制所依据的关于模型和扰动的先验知识比较少，需要在系统的运行过程中去不断提取有关模型的信息，使模型逐步完善。具体地说，可以依据对象的输入输出数据，不断地辨识模型参数，这个过程称为系统的在线辩识。随着生产过程的不断进行，通过在线辩识，模型会变得越来越准确，越来越接近于实际。既然模型在不断的改进，显然，基于这种模型综合出来的控制作用也将随之不断的改进。在这个意义下，控制系统具有一定的适应能力。比如说，当系统在设计阶段，由于对象特性的初始信息比较缺乏，系统在刚开始投入运行时可能性能不理想，但是只要经过一段时间的运行，通过在线辩识和控制以后，控制系统逐渐适应，最终将自身调整到一个满意的工作状态。再比如某些控制对象，其特性可能在运行过程中要发生较大的变化，但通过在线辩识和改变控制器参数，系统也能逐渐适应。 常规的反馈控制系统对于系统内部特性的变化和外部扰动的影响都具有一定的抑制能力， 但是由于控制器参数是固定的，所以当系统内部特性变化或者外部扰动的变化幅度很大时，系统的性能常常会大幅度下降，甚至是不稳定。所以对那些对象特性或扰动特性变化范围很大，同时又要求经常保持高性能指标的一类系统，采取自适应控制是合适的。但是同时也应当指出，自适应控制比常规反馈控制要复杂的多，成本也高的多，因此只是在用常规反馈达不到所期望的性能时，才会考虑采用。

电弧栓钉焊接过程时序为：短路—提升引弧焊接—落钉—有电顶锻—焊接结束