铝合金螺旋管焊接自动成型装置的研制(3)
实时控制系统．但是由于其在处理不确定性、非线性焊接过程中所乳有的独特优势．成为了焊接过程自动化控制领域主要的发展方向。
传统控制理控制理论的发展可以分为经典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。经典控制理论主要解决线性定常系统单输入单辖出问题；而现代控制理
论多输出问腰，系统既可以是线性定常的，也可以是非线性时变的。经典控制理论和现代控制理论统称为传统控制理论，它们的主要特征是要求建立被控对象的精确数学模型。虽然以PlD控制器为代表的经典控制理论在焊接过程质量控制中得到了广泛应用，并取得了一些可喜的成果“．但这种方法需要建立精确的数学模型。焊接过程又是一个非线性、时变和强耦合的过程，难以建立精确的教学模型。因此经典控制理论不是焊接过程闭环控制的有效解决方案。现代控制理论如最优控制和自适应控制等方法在对复杂系统进行控制时．表现出较好的适应能力．但这些控制方法仍然对控制对象的精确数学模型有较高程度的依赖，不适合焊接过程质量控制。
智能控制理论目前发展比较成熟的智能控制方法主要有模糊控制、人工神经网络和专家系统。智能控制系统的典型。
从20世纪80年代起国内外开始研究模糊控制在焊接过程控制中的应用，并取得了比较好的效果。由于模糊控制不需要建立被控对象的精确数学模型。系统的鲁棒性强．非常适台干非线性、时变、强耦合系统的控制。但是．模糊控制器白适应、自学习的能力较差。隶属度函散的选择困难，控制精度不太高．易产生振荡现象。神经网络也是目前在焊接过程控制领域应用较多的一种智能控翩方法。神经网络具有鞍强的自组织和再学习的能力．可以直接从经验中获取知识．自动建立模糊控制规则和隶属度函数“1”。但其推理能力较差．单独作为控制器使用时结掏复杂、参鼓调节用难。鉴于模糊控科与神经网络各自的局限性．人们提出了模糊神经网络．它结合了神经络和模糊控制的优点。是“一种很有发展前途的控制方法”。模糊神经网络系统从结构上看主要有两类：一类是在神经网络结构中引入模糊逻辑．使其具有直接处理模相信息的能力；二是直接利用神经网络的学习能力和非线性映射能力，去等效模糊系统中的各个模糊功能块”。目前研究最多的是第二种结构．这种方法主要是利用神经网络的学习功能．使得控制系统能够进行在线调整优化。
由于焊接过程的复杂性．很多参数难“量化，存在许多不确定的模糊知识．往往需要根据实验数据作出断断，很适合应用专家系统进行控制。近年来，各国焊接工作者在此领域进行了深入的研究．并且取得了一些阶段性的研究成果然而，由于专家系统的自学习和容错能力较差，知识获取较难．使得其在处理复杂系统时较困难，限制了专家系统在焊接领域的进一步麻用和发展。随着人丁智能技术的发展，模糊控制、专家系统、人工神经网络的融合已经成为当代焊接过程自动化控制领域研究的热点问胚。专家系统具有焊接工艺参数选取的优势，而模糊逻辑专家系统可预见的论域上
有很好的收敛性．在进行模糊量的运算上有优势。神经网络具有良好的自学习能力，因此，它们之间的结合可以优势互朴，从而大大提高综合性能。将二者结合起来，形成综合的新型智能控制系统，克服单一技术的缺陷，是当今焊接智能控制理论发展的趋势。
结 论
(1)熔池信息能够直接或间接地反映焊接接头质量的好坏．熔池信息传感技术是焊接过程质量控制的基础，对于实现自动化焊接具有重要的实际意望。视觉传感法凭借其独特的优势仍然是目前最重要的熔池传感与检测方法。