【摘 要】
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为了保持激光熔覆过程中熔池温度的相对稳定,采用比色测温与比例-积分-微分(PID)控制策略相结合的方法实现了熔池温度的闭环控制,搭建了一套基于双通道彩色CCD的激光熔覆成形
【机 构】
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苏州大学机电工程学院,西安交通大学机械工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金资助项目(51675359)
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为了保持激光熔覆过程中熔池温度的相对稳定,采用比色测温与比例-积分-微分(PID)控制策略相结合的方法实现了熔池温度的闭环控制,搭建了一套基于双通道彩色CCD的激光熔覆成形熔池温度在线测控系统。将发射率ε纳入到待定系数K中,建立了灰度比值与K的对应关系,推导出了熔池温度的计算公式。基于Socket通信实现了温度在工控机与机器人控制器之间的信号传递,设计了基于激光功率变化的温度控制器算法。结果表明,此系统能实时准确地测量并控制熔池温度,控制精度在3%以内;将该系统运用于薄壁圆筒堆积成形实验中,能够有效消除激光熔覆成形过程中的温度累积效应;成形件底部与顶部外径仅相差0. 9mm,成形件各处显微组织差异较小,组织致密均匀。该控制方案具有实时性好、成本较低、便于集成应用等优点。
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