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基于MATLAB的焊接数据分析(附源代码和程序文件)



简述

论文正文共40页，字数17281字。

附录(在word文档中)为: 主要程序代码清单 共29页



摘 要

窄间隙电弧焊是一种适用于大厚板的高效、高质量焊接工艺，在国内船舶、机械等制造业中应用前景广阔。为了推广应用这种高效焊接方法，提高窄间隙电弧焊接质量与自动化水平，目前迫切需要解决焊缝跟踪问题。

本文在分析窄间隙焊及其焊缝跟踪技术现状的基础上，针对高速旋转电弧焊接工艺，提出了一种基于MATLAB软件的焊缝偏差电弧传感检测方法，在不同的焊缝偏差、旋转频率和焊接坡口条件下进行了焊接试验，并借助MATLAB软件平台对采集的电弧电流与电压数字信号进行了处理与分析。试验结果表明，借助科学计算软件MATLAB对焊接传感信号进行大量科学计算，可以快速、准确、实时地检测出焊缝偏差，在焊缝自动跟踪领域有广阔的应用前景 。

关键词：电弧传感器；焊缝跟踪；信号分析；MATLAB





目 录

摘 要 II

第1章 绪 论 3

1.1 课题背景和意义 3

1.1.1 接触式传感器 3

1.1.2 光学式传感器 4

1.1.3 电弧传感器 4

1.1.4 电弧传感技术应用现状 7

1.2 论文研究目的及主要研究内容 8

第2章 电弧传感信号的获取和预处理 9

2.1 信号采集的试验方法与实验条件 9

2.1.1 焊接试验方法 9

2.1.2 焊接试验条件及试验设计 9

2.1.3 试验数据的采集 10

2.2 所得实验数据的介绍 11

2.3 数据的预处理 11

第3章 信号处理原理与算法 13

3.1.1 信号采集原理 13

3.1.2 算法设计 13

第4章 频率（100Hz）信号分析 15

4.1 分析U型坡口焊炬左偏的偏差信号 15

4.1.1 频率偏差信号的脉宽区间的比较分析 15

4.1.2 不同周期时同扫描角度的脉宽前端区间偏差信号比较 17

4.1.3 同周期时不同扫描角的的脉宽前端区间偏差信号比较 20

4.1.4 本章小结 22

4.2 分析U型坡口焊炬对中的偏差信号 23

4.2.1 频率偏差信号的脉宽区间的比较分析 23

4.2.2 不同周期时同扫描角度的脉宽后端区间偏差信号比较 24

4.2.3 同周期时不同扫描角的的脉宽后端区间偏差信号比较 26

4.2.4 本章小结 28

4.3 U型坡口焊炬右偏的偏差信号分析 28

4.4 V型坡口的偏差信号分析 28

第5章 频率（50Hz）信号分析 30

5.1 V型坡口焊炬左偏的偏差信号分析 30

5.1.1 不同周期时同扫描角度的脉宽前端区间偏差信号比较 30

5.1.2 同周期时不同扫描角度的脉宽前端区间偏差信号比较 32

5.1.3 本章小结 33

5.2 V型坡口焊炬右偏的偏差信号分析 34

5.3 V型坡口焊炬对中的偏差信号分析 34

5.4 U型坡口偏差信号分析 34

第6章 频率（5Hz）信号分析 35

6.1 V型坡口焊炬偏差信号分析 35

6.2 U型坡口焊炬偏差信号分析 35

结 论 37

参考文献 38

致 谢 40

附录 主要程序代码清单 41





附录 主要程序代码清单(部分)

Function [meanValArray,stdValArray,devValArray]=allScanComp(dataFilePath,CVSignal,cirNoPerComp,LiShZhuan,LRPose,fstStartArc,startArcInc,fstScanArc,scanArcInc,lstScanArc,FMBofPeak)

%function allScanComp(dataFilePath,fstStartArc,startArcInc,fstScanArc,scanArcInc)

%该函数用于扫描指定文件中特定区间的电流和电压偏差比较。

%meanValArray,stdValArray,devValArray为存储偏差的平均值，偏差的标准差，偏差的2,3维数组

%dataFilePath为数据文件的文件名，其排列为时间序号、电压、左位置、右位置、电流

%CVSignal为选定的比较对象，0为电流，1为电压，此处不要超出此范围

%fstStartArc:最初的开始扫描角，一般取0——角度以"度"来计算，以下同

%startArcInc:起始扫描角的增长,一般取10

%fstScanArc:最初的扫描区间角

%scanArcInc：扫描区间角的增长，一般取15

%生成存储文件

[savePath,tmpstr]=strtok(dataFilePath,'.');%savePath为保存的电流差的文件名路径

savePath=[savePath,'_全扫描'];

savePath=[savePath,'_',num2str(cirNoPerComp),'周期'];

if 0==CVSignal

savePath=[savePath,'_电流'];

elseif 1==CVSignal

savePath=[savePath,'_电压'];

end

.................................