一种准小孔弧焊接模型的自适应控制∑=.PDF

一种准小孔弧焊接模型的自适应控制 Adaptive Control of A Kind of Model of Quasi-keyhole Arc Welding Process （四川大学）翟 沛 刘玉生 Zhai,pei Liu,Yusheng 摘要：本文针对一种非线性的准小孔弧焊接模型，介绍了一种自适应控制算法。给出了这种 算法的具体推导过程。仿真结果验证了算法的有效性。 关键词：准小孔弧焊接，非线性系统，自适应控制 中图分类号：TP13 文献标识码：A Abstract: A adaptive control algorithm is introduced for a kind of nonlinear model of quasi-keyhole arc welding process. The adaptive control algorithm’s arithmetic is also provided. The simulation results show that the algorithm is effective. Key words: quasi-keyhole arc welding, nonlinear systems, adaptive control 一、引言 焊接技术是工业制造领域的一种重要技术，它被广泛地应用于制造业的各个领域。这些 年来，焊接自动化技术日益受到人们的重视。 文献[1]提出了一种准小孔的弧焊接技术。但是文献[1]提出的控制模型是一个线性模型， 控制性能还有待改进。所以在文献[2]中，该文作者提出了一种非线性模型。 本文针对文献[2]所提出的准小孔弧焊接过程的非线性模型，提出了一种自适应控制器。 仿真结果表明了所提方法的有效性。 二、准小孔弧焊接过程的模型 文献[2]通过分析准小孔弧焊接过程，提出峰值电流的持续时间直接被峰值电流的强度 所决定。这是因为大的峰值电流会很快地产生小孔，因此电流持续时间要缩短。另一方面， 对于相同的峰值电流，如果工作面在峰值电流加上之前已经充分地被预热，那么峰值电流的 持续时间或小孔的形成时间可以被缩短。综合考虑了各种因素之后，文献[2]提出以下模型： T a a I (k 1) a I (k 2)T (k 1) + − + − − p 0 1 p 2 p p （1） +a I (k −3)T (k −2) +Λ +a I (k −n)T (k −n +1). 3 p p n p p 上式中 表示电流的持续时间， 表示电流强度。 用来表示k −j 步 T I I (k −j −1)T (k −j ) p p p p n 时输入电流和持续时间的共同的作用，而式子∑ a I (k −j −1)T (k −j ) 表示加权了 j 1 j +1 p p 的n 步输入电流和持续时间的累积作用。为了简化模型，用y 和u 分别代替T 和I