学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

水下焊接焊缝的识别与跟踪

作　者: 何银水
导　师: 张华
学　校: 南昌大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 水下焊接焊缝识别封装 CCD Krisch算子模糊控制器
分类号: TP277
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 385次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文的主要内容是对水下焊缝路径的识别及跟踪。首先对水下焊接系统的激光传感器系统进行了设计及封装，然后比较了对水下焊接采集到的图像进行焊缝识别的方案。最后对水下自动焊接的控制系统进行了设计，采用模糊控制方法并用Matlab对该系统进行仿真和控制，进行了水下焊接实时跟踪初步试验，分析了跟踪的效果。对于焊接系统的传感器的设计，主要是把摄像机和滤光片以及激光器封装在一个铝制的盒子里，按照焊枪行进的路径，激光器的位置在摄像机的前面，与摄像机在同一个平面，且激光器发出的光线在垂直方向上与摄像机成17.4°时拍摄的焊缝图像最好。为了在水下进行焊接，在该盒子外再用透明的玻璃盒子进行了封装。本文针对不同的焊缝识别方案进行图像处理的试验，从中得出了较好的方案，即对水下焊接采集到的图像先进行平滑滤波，然后对其结果进行阈值处理，接着对其用Krisch算子进行边缘检测提取焊缝边缘，再对焊缝中心进行取样，得到焊缝中心线后再对其进行拟合处理即可找出焊缝中心点的位置。经过对各种焊接图像进行处理证明这一方案是行之有效的。针对焊接系统的非线性，水下焊接控制系统采用模糊控制的方法，最后进行了简单的水下焊接跟踪试验。

全文目录

第一章绪论  7-19
  1.1 引言  7-11
    1.1.1 水下焊接现状  7-9
    1.1.2 水下焊接的种类及特点  9-11
  1.2 水下焊接传感器的研究现状  11-12
  1.3 水下自动焊接的工艺特点  12-14
  1.4 水下焊接图像处理技术  14-15
    1.4.1 水下焊接图像处理的形式  14
    1.4.2 水下焊接图像处理的方案  14-15
  1.5 水下机器人焊接控制系统的设计  15-18
  1.6 本章小结  18-19
第二章水下焊接传感器的设计与封装  19-29
  2.1 水下自动焊接视觉传感系统的设计  19-27
    2.1.1 水下自动焊接视觉传感系统的构成  19-23
    2.1.2 视觉传感系统的空间布局  23-24
    2.1.3 水下焊接中光线的传播分析  24-27
  2.2 水下焊接传感器的密封  27-28
  2.3 本章小结  28-29
第三章水下焊接图像的采集与焊缝的识别  29-50
  3.1 水下焊接图像的采集  29-31
    3.1.1 图像采集原理  29
    3.1.2 图像采集的注意事项  29-31
  3.2 图像处理中焊缝边缘的识别方法  31-33
  3.3 本试验中水下焊接焊缝识别的方案的研究  33-49
    3.3.1 焊缝识别程序  34-35
    3.3.2 图像处理试验  35-38
    3.3.3 水下焊缝采集图像的分析  38-40
    3.3.4 焊缝识别方案的研究对比  40-49
  3.4 本章总结  49-50
第四章水下自动焊接控制系统的设计  50-66
  4.1 控制方案的选取  50
  4.2 本试验的水下自动焊接系统的构成  50-53
    4.2.1 水下自动焊接控制系统的构成  50-51
    4.2.2 水下自动焊接硬件的构成  51-53
  4.3 模糊控制器的设计  53-58
    4.3.1 本试验中模糊控制器的设计原理  53-54
    4.3.2 模糊控制的输入、输出数据的设计  54-58
  4.4 控制系统的仿真与分析  58-62
    4.4.1 PID控制系统仿真  60-61
    4.4.2 模糊控制系统仿真  61-62
  4.5 水下自动焊接实时跟踪  62-65
  4.6 本章小结  65-66
第五章结论  66-67
参考文献  67-71
攻读硕士学位期间发表的论文  71-72
致谢  72

水下焊接焊缝的识别与跟踪

内容摘要

全文目录

相似论文