攪拌摩擦焊的焊接過程中,被焊金屬會因與攪拌頭的摩擦產(chǎn)熱而產(chǎn)生塑化現(xiàn)象,而被焊金屬的塑化程度對焊縫質(zhì)量往往起決定性影響。焊接溫度是觀察金屬塑化程度的重要標志,有效控制攪拌摩擦焊攪拌頭周圍區(qū)域的溫度,對焊接質(zhì)量的提升有重要意義。本文使用遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來建立攪拌摩擦焊前進方向溫度預(yù)測模型,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型使用的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測試數(shù)據(jù)都隨機取自攪拌摩擦焊的焊接溫度實驗數(shù)據(jù)。利用相同的訓(xùn)練數(shù)據(jù),使用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立溫度預(yù)測模型。經(jīng)比較,由遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的溫度預(yù)測模型與實際溫度值的誤差更小,擬合性更好,可以運用于實際中�；谟蛇z傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立的溫度預(yù)測模型,構(gòu)建攪拌摩擦焊溫度控制系統(tǒng)。將模糊控制器用于外部閉環(huán)的優(yōu)化,通過調(diào)節(jié)攪拌頭的旋轉(zhuǎn)速度來控制焊接溫度,將模型預(yù)測控制器用于內(nèi)部閉環(huán)的優(yōu)化,主要解決焊接溫度延遲問題。基于此思路,利用MATLAB的Simulink作仿真研究,將仿真結(jié)果與原有開環(huán)溫度控制系統(tǒng)輸出作比對,結(jié)果表明溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)輸出可不受焊接位移的影響,有效地跟蹤目標溫度值。為更好地分析所設(shè)計系統(tǒng),將溫度閉環(huán)控制系統(tǒng)中的模型預(yù)測控制器替換為PID控制器,建立新的溫度控制系統(tǒng)。仿真...

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 攪拌摩擦焊的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 攪拌摩擦焊的原理分析
        1.2.2 攪拌摩擦焊的特點
        1.2.3 攪拌摩擦焊的應(yīng)用
        1.2.4 攪拌摩擦焊的溫度場研究現(xiàn)狀
    1.3 預(yù)測控制的發(fā)展與現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要內(nèi)容和安排
第2章 攪拌摩擦焊溫度控制系統(tǒng)的溫度模型
    2.1 實驗材料與方法
    2.2 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    2.3 遺傳BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
    2.4 數(shù)學(xué)建模
    2.5 本章小結(jié)
第3章 攪拌摩擦焊溫度控制系統(tǒng)的算法設(shè)計
    3.1 溫度控制系統(tǒng)算法設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)
    3.2 模糊控制器
        3.2.1 模糊控制器原理
        3.2.2 模糊控制器設(shè)計
    3.3 模型預(yù)測控制器
        3.3.1 模型預(yù)測控制器原理
        3.3.2 模型預(yù)測控制器設(shè)計
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 攪拌摩擦焊溫度控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計
    4.1 溫度控制系統(tǒng)整體設(shè)計
    4.2 紅外線測溫儀
    4.3 DSP控制單元
        4.3.1 TMS320F28335型DSP芯片簡介
        4.3.2 JTAG接口電路
        4.3.3 電源電路設(shè)計
    4.4 串行通信模塊電路
    4.5 AD7606 模塊電路
    4.6 本章小結(jié)
第5章 攪拌摩擦焊溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    5.1 溫度控制系統(tǒng)軟件設(shè)計的總體框架
    5.2 基于DSP的軟件設(shè)計
        5.2.1 主程序模塊
        5.2.2 定時器模塊
        5.2.3 串口通信模塊
        5.2.4 AD采集模塊
        5.2.5 數(shù)字濾波模塊
    5.3 基于觸摸屏的軟件設(shè)計
    5.4 基于PC端的軟件設(shè)計
    5.5 本章小結(jié)
總結(jié)與展望
參考文獻
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：4006015