| 摘要 | 第13-15页 |
| ABSTRACT | 第15-16页 |
| 主要符号表 | 第17-18页 |
| 第一章 前言 | 第18-38页 |
| 1.1 选题意义 | 第18-19页 |
| 1.2 等离子弧焊工艺 | 第19-22页 |
| 1.3 等离子弧焊工艺的研究与开发 | 第22-25页 |
| 1.4 穿孔过程的检测及控制 | 第25-36页 |
| 1.4.1 穿孔过程的检测 | 第26-34页 |
| 1.4.2 穿孔过程的控制 | 第34-36页 |
| 1.5 尚未解决的问题 | 第36页 |
| 1.6 本文的研究思路 | 第36-38页 |
| 第二章 穿孔等离子弧焊接实验平台 | 第38-56页 |
| 2.1 穿孔等离子弧焊接试验平台 | 第38-43页 |
| 2.1.1 等离子弧焊接系统 | 第39-40页 |
| 2.1.2 小孔图像拍摄系统 | 第40-42页 |
| 2.1.3 电参数采集与图像采集的同步方法 | 第42-43页 |
| 2.2 背面小孔的拍摄方案 | 第43-45页 |
| 2.3 小孔图像的特征 | 第45-47页 |
| 2.4 小孔参数的提取 | 第47-55页 |
| 2.4.1 小孔边缘提取算法 | 第47-49页 |
| 2.4.2 摄像机参数标定 | 第49-52页 |
| 2.4.3 小孔特征参数的定义与计算 | 第52-54页 |
| 2.4.4 测量误差的估计 | 第54-55页 |
| 2.5 本章小结 | 第55-56页 |
| 第三章 穿透小孔出口的特征参数及其动态变化 | 第56-90页 |
| 3.1 工艺试验参数 | 第56-57页 |
| 3.2 恒定工艺参数焊接的穿孔过程 | 第57-61页 |
| 3.2.1 可达到连续准稳态的穿孔过程 | 第57-59页 |
| 3.2.2 达到间断准稳态穿透的穿孔过程 | 第59-61页 |
| 3.3 电弧穿透能力对小孔参数的影响 | 第61-73页 |
| 3.3.1 焊接电流的影响 | 第61-63页 |
| 3.3.2 焊接速度的影响 | 第63-65页 |
| 3.3.3 离子气流量的影响 | 第65-67页 |
| 3.3.4 对电弧热-力作用的分析 | 第67-73页 |
| 3.4 小孔出口参数与小孔稳定性 | 第73-75页 |
| 3.4.1 小孔出口尺寸与小孔稳定性 | 第73-75页 |
| 3.4.2 小孔中心偏移量与小孔动态行为 | 第75页 |
| 3.5 小孔的动态变化特征 | 第75-87页 |
| 3.5.1 脉动焊接电流下的小孔行为 | 第76-80页 |
| 3.5.2 焊接速度阶跃变化时的小孔行为 | 第80-83页 |
| 3.5.3 工件散热条件对小孔行为的影响 | 第83-85页 |
| 3.5.4 对小孔动态变化的讨论 | 第85-87页 |
| 3.6 本章小结 | 第87-90页 |
| 第四章 小孔特征参数对焊缝质量的影响 | 第90-110页 |
| 4.1 工艺试验参数 | 第90-91页 |
| 4.2 背面小孔中心偏移量对焊缝成形与焊缝气孔的影响 | 第91-103页 |
| 4.2.1 小孔行为与焊缝质量 | 第92-98页 |
| 4.2.2 正面熔池行为与正面焊缝成形 | 第98-101页 |
| 4.2.3 对小孔弯曲程度的讨论 | 第101-103页 |
| 4.3 熔池塌陷及烧穿情况下的小孔行为 | 第103-108页 |
| 4.3.1 中厚板焊接时的熔池塌陷 | 第103-106页 |
| 4.3.2 薄板焊接中的熔池烧穿 | 第106-108页 |
| 4.4 本章小结 | 第108-110页 |
| 第五章 受控脉冲穿孔焊接过程中的小孔行为 | 第110-130页 |
| 5.1 工艺试验参数 | 第110-111页 |
| 5.2 受控脉冲控制策略 | 第111-112页 |
| 5.3 受控脉冲穿孔过程中的背面小孔行为 | 第112-118页 |
| 5.3.1 脉冲穿孔堆焊过程中的小孔行为 | 第112-114页 |
| 5.3.2 脉冲穿孔对接焊过程中的小孔行为 | 第114-118页 |
| 5.4 受控脉冲电流波形下的小孔开口位置变化 | 第118-121页 |
| 5.5 受控脉冲电流波形下的小孔前壁熔化行为 | 第121-123页 |
| 5.6 受控脉冲电流波形下的小孔孔道中等离子体反射 | 第123-125页 |
| 5.7 穿透小孔维持时间与背面小孔中心偏移量 | 第125-129页 |
| 5.8 本章小结 | 第129-130页 |
| 第六章 基于小孔中心偏移量的受控脉冲穿孔控制 | 第130-144页 |
| 6.1 控制系统 | 第130-133页 |
| 6.1.1 被控制量 | 第131页 |
| 6.1.2 控制量 | 第131-133页 |
| 6.2 系统辨识 | 第133-134页 |
| 6.3 控制算法设计 | 第134-136页 |
| 6.3.1 预测控制算法 | 第134-136页 |
| 6.3.2 控制过程 | 第136页 |
| 6.4 控制实验 | 第136-142页 |
| 6.4.1 恒定速度控制 | 第136-138页 |
| 6.4.2 变化速度控制 | 第138-142页 |
| 6.5 本章小结 | 第142-144页 |
| 结论 | 第144-146页 |
| 参考文献 | 第146-156页 |
| 致谢 | 第156-158页 |
| 攻读博士学位期间发表和撰写的论文 | 第158-177页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第177页 |