机械工程学报

作者：王万东, 王志江, 胡绳荪, 薛坤喜, 赵冠成

单位：1. 天津大学天津市现代连接技术重点实验室 天津 300350;2. 天津大学材料科学与工程学院 天津 300350

关键词：Hammerstein模型,自适应预测控制,仿真,熔深控制,GMAW-P；

基金：国家自然科学基金（51505326）、天津市自然科学基金（16JCQNJC04300）和国家海洋经济创新发展区域示范（BHSF2017-10）资助项目。

针对脉冲熔化极气体保护焊(Pulsed gas metal arc welding,GMAW-P)过程中焊接熔深的实时控制，使用脉冲峰值期间的电压变化幅值(ΔU)来表征焊接熔深变化，并且通过测量和控制ΔU的大小来间接达到熔深控制的目的。建立了以ΔU为输出和脉冲基值电流为输入的单输入单输出熔深控制系统。系统输入输出之间的静态关系模型显示该熔深控制系统具有一定非线性，因此，采用加入干扰的Hammerstein模型描述该非线性系统。在基于该Hammerstein模型的经典预测控制算法基础上，在控制过程中加入递推最小二乘法在线辨识模型参数，从而实现焊接熔深自适应控制。控制算法仿真和实时焊接试验表明该熔深控制算法能够较好地实现GMAW-P焊接过程中的熔深控制。变散热试验结果验证了该控制算法的有效性和适应性。

来源：2019年第19期

《机械工程学报》期刊编辑部

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