0 前言
焊接作为一种十分重要的工艺，其在航空航天、造船业、建筑业等领域的应用十分广泛[1-3]。随着经济社会的发展，相关行业对焊接工艺的要求越来越高，如质量、效率等。近几年焊接机器人在工业生产中的使用较多，大大改善了焊接生产条件[4]。当前绝大多数焊接机器人的工作模式为“示教再现”，基本流程如下：焊接开始之前，需要通过手动控制实现机器人的焊缝跟踪同时记录焊缝轨迹；在实际焊接过程中，机器人则会根据记录轨迹完成重复焊接[5-6]。该工作方式对定位和焊件形状的要求非常高，如果与示教结果存在偏差，势必降低焊接质量甚至可能导致焊接失败。
视觉传感技术在焊缝跟踪中的应用日益广泛，该项技术不仅可以保证灵敏度和测量精度而且信息量比较丰富[7-8]。另外，其还具有以下特点：抗干扰能力强、与工件零接触、适用多种焊接坡口。针对焊缝视觉追踪，国内开展了较多研究，周律等人[9]以图像特征为依据分别给出了焊缝位置偏差以及角度偏差，基于PD控制设计了一种位置跟踪控制器，从而实现了焊缝的自动跟踪。付涛等人[10]结合神经网络控制和滑模控制设计了一种焊缝跟踪方法，并通过粒子群优化算法对神经网络结构参数进行优化；试验结果表明该方法不仅能够减轻机器人抖振而且具有良好的鲁棒性和精确性。文中在现有研究的基础上，以焊缝检测为研究对象，结合视觉传感技术和模糊控制提出一种焊缝自动跟踪方法，通过试验验证所述方法的有效性。
第一，企业应该不断弘扬工匠精神。对于高职院校现代学徒制而言，企业是其实施的主体，很大程度上做到了招生即招工，很多学生在的发展过程中，大多是在企业中度过的。所以，企业应该加大对自身文化的宣传，以保证可以有效提升学生的工匠精神。比如：企业可播放一些视频以及纪录片等，加大工匠精神的宣传力度，保证学生能够将工匠精神的含义合理运用的实际工作和生活中，保证在提升自身水平和工作效率的同时，还可以为企业创造很大的利益。[2]
1 激光焊缝检测原理
激光焊缝检测系统主要包括：控制器、纠偏电机、十字滑架和焊枪、输出镜头、视觉系统等，其大体结构如图1所示。
图1 激光焊缝检测系统
输出镜头用于获取焊缝图像，由CCD图像传感器、镜头、滤光片、半导体激光发生器组成；视觉图像处理系统主要完成所获取图像的滤波处理、信息提取以及特征分析，以便准确地得到具体偏差数值; 控制器主要包括工控机和相关I/O部件，其作用可描述为：根据焊缝实际位置偏差，基于相关控制方法确定电机纠偏控制量，实现电机的正/反转控制和转速控制，从而完成纠偏；十字滑架的主要功能就是将纠偏电机的旋转运动转化为直线运动，完成焊缝纠偏动作。为确保焊缝跟踪精度，应保持焊枪与焊缝相对位置保持不变，所以焊枪应安装在位置靠前的滑架上。
2 焊缝轨迹跟踪控制
2.1 焊缝轨迹补偿
如上所述，焊接前需要完成焊接机器人示教；然后，系统将自动或获取示教点信息，包括焊缝中心、宽度等，并将其存储；焊接过程中，相机会对焊缝位置进行周期性检测，根据图像信息分析焊缝的宽度、中心位置等信息；将测量结果和示教路径进行对比，一旦超过偏差阈值，就需要调整焊枪位姿。焊缝轨迹补偿流程如图2所示。
图2 焊缝轨迹补偿流程
对于跟踪补偿系统，其整体模型如图3所示。图中Xi(s)表示系统输入；G(s)表示系统传递函数； w(s)表示焊缝变形干扰；e-t1s表示延时反馈环节，主要由变形测量和图像特征提取引起的；X0(s)表示系统输出。
图3 跟踪补偿系统框图
图3中的传递函数G(s)可用一个二阶系统来近似表示，其表达式如下：
(1)
以文中所述控制系统为例，k可取25；a可取12.6；b可取2.4。如果Xis和ws同时工作，那么系统输出量可表示为：
(2)
考虑到纠偏控制系统是一种比较常见的二阶时滞系统，如果补偿系统内部PID调节参数固定不变，势必无法满足不同场合或情况对调节精度的需求。因此，文中提出了一种基于模糊自适应的PID 控制方法。
2.2 基于模糊自适应的PID控制
考虑到曲线焊缝跟踪具有一定的不确定性和非线性，传统PID控制很难确保焊缝跟踪精度。文中设计了一种焊缝自动跟踪控制系统，具体结构如图4所示。由图中看出：控制系统主要包括4部分，即被控对象、模糊控制器、图像反馈模块及方向预测模块。其中被控对象包括机器人、焊枪；模糊控制器主要作用是根据焊缝位置偏差实现焊枪位置调整，自调节机制能够大幅度提高控制系统性能；图像反馈模块主要完成焊缝图像采集和特征提取，进而获取焊缝位置偏差；另外，当焊缝偏差较大时，方向预测模块可对焊枪进行调整。下面将具体讨论模糊控制器的设计过程。
图4 焊缝自动跟踪控制系统框图
对于焊缝跟踪，定义焊枪对准焊缝时的图像特征为参考特征，记为fr；实时采集的图像特征为反馈特征，记为fc，二者之差为焊缝偏差。那么模糊控制器的输入量为焊缝偏差以及偏差变化量，具体见下式：
ek=frk-fck
(3)
dek=ek-ek-1
(4)
其中,ek表示k时刻焊缝偏差；dek表示k时刻焊缝偏差变化量。
首先，控制器输入量的模糊化处理。文中选用标准三角型隶属度函数，其总共包括七个模糊集，可分别定义为PB (正大)、PM (正中)、PS (正小)、ZE (零)、NS (负小)、NM (负中)、NB (负大)等。同时可采用比例因子实现输入、输出变量的归一化处理，保证语言论域均在[-1, 1]范围内。
了解美国学要从它的概念、特征、研究方法、理论等基础性工作入手。美国学这个概念在上世纪80年代初陆续出现在国内期刊上。例如，贺龙宝（1980）在《现代外国哲学社会科学文摘》上发表摘译文章“《美国学问题》论文集”；张宝训（1982）在《国外社会科学》刊登“苏联的美国学研究”编译稿；戴炜栋（1985）在《外语界》发表“记1984年美国学国际会议”等。
其次，模糊控制器规则库确定。根据焊接工人长期操作经验，通过不断试验，整理出模糊控制器规则库见表1。最后，解模糊化。文中选用重心法，具体表达式如下：
表1 模糊规则库
e/dePBPMPSZENSNMNBPBPBPBPMPMPSPSZEPMPBPMPMPSPSZENSPSPMPMPSPSZENSNSZEPMPSPSZENSNSNMNSPSPSZENSNSNMNMNMPSZEPSNSNMNMNBNBZENSNSNMNMNBNB
(5)
式中,cl表示输出变量第l个模糊集对应三角隶属度函数的中心坐标；uie,de,Ej,DEk,Ul为第i条规则所对应的隶属度值。
自调节机制能够提高模糊控制器的性能，保证焊缝跟踪精度。自调节机制的工作原理可描述为：当焊缝偏差和偏差变化率比较大时，隶属度函数向两端伸展，以提高控制器的调节速度；当焊缝偏差和偏差变化率比较小时，隶属度函数向中间收缩，以提高控制器的灵敏性。在线调整方案可表示为：
cei2=αekTcei,i=1,2,…,7
(6)
cdei2=βdekTcdei,i=1,2,…,7
(7)
cui2=γukTcui,i=1,2,…,7
在支付、资产管理等领域，大技术公司可能因为监管标准的不统一而享有不平等、不公平的竞争优势。对大技术公司金融业务监管应实时介入，以避免相关风险从小到不值得关注演变到大而不能忽视，甚至大而不能倒。
随着大数据体量的爆炸式增长，数据中心规模的日渐扩大，高能耗制约大数据发展的问题已日益加重。针对降低能耗、提高数据中心可靠性问题，常见措施包括：冗余配置、云计算技术和分布式计算技术。在存储时，首先要对数据进行分类，然后进行数据过滤和去重操作，来减少数据体量，同时建立多级索引以方便日后的查询操作。
(8)
式中,cei,cdei,cui分别表示调整前隶属度函数中心；α,β,γ分别表示调整系数； cei2,cdei2,cui2分别表示调整后隶属度函数中心；ekT表示误差均值；dekT表示误差变化均值；ukT表示输出均值。
基于前文的分析,低电压SRAM测试主要包括两个部分,即面向稳定性故障的DFT设计和基于March-Like算法的MBIST设计,本节在成熟的数字芯片设计环境中,进行低电压SRAM测试电路的实现,并进行仿真与分析。
在实际焊接过程中，受弧光、飞溅等干扰影响，无法保证每次图像处理结果的正确性。如果把错误控制结果直接发送给纠偏电机，势必导致控制系统性能下降。为了保证焊接平稳性，需要对控制量进行判断和限幅处理，即：
(9)
式中,uk,uok分别表示限幅前后的控制输出量；ut1表示限幅值；ut2表示相邻时间段控制量之差的阈值；Δuk=uk-uk-1；ε表示限幅系数。
3 试验结果分析
为验证所述控制系统的可行性和有效性，文中进行了试验研究。搭建激光焊缝检测系统，选用固高运动控制卡、康耐视高速摄像机以及激光发生器。为避免焊接弧光的影响，在镜头处添加滤波片。
作为一个跨国巨头，诺基亚面临巨大的竞争压力却忽视了具体的现实情况，给销售商的销售压力过高和市场费用过多。恶性的竞争又导致了恶性循环，最痛苦的就是损失巨大的经销商，所以诺基亚与部分经销商的矛盾开始显现，并且这也给诺基亚带来了不小的负面影响。
控制器参数设置如下：α=0.72;β=0.68;γ=0.62;ut1=200;ut2=50。
焊接工艺参数如下：焊接电流200 A；焊接电压25 V；采用混合气体保护焊，气体成分80%Ar+20%CO2；气体流量为15 L/min；母材厚度为10 mm；焊丝直径为1.2 mm；焊接速度为0.4 m/min。
科学合理的管理机构配置，就要求相关工作人员对基层熟悉，对相关行业熟悉，没有调查就没有发言权，就会使机构悬空。独立的管理机构联合多个部门协调工作，让各个部门上下联通，可确保政策的传达畅通无阻。对岗位的合理配置，就要采取优胜劣汰的竞争性岗位制度，加大监管力度。
焊接试验前，先进行示教；然后，将待焊接工件偏移10°。采用文中所述进行焊缝自动跟踪，效果如图5所示。由图可知：最大跟踪误差为0.5 mm；平均跟踪误差为0.2 mm。实际焊接效果如图6所示。
为进一步验证焊缝跟踪效果，文中针对不同焊接速度和初始偏移角度进行相关试验。实际测量跟踪偏差见表2和表3。
《战狼Ⅱ》和《红海行动》就顺应了上述“返英雄化”趋势,展现了全球化时代走向世界的中国军人具有的英雄特质，取得了高票房和好口碑。影片将英雄身份设定为军人形象,本身就已经限定了英雄内在的崇高性质;又将故事放置在国外的战乱环境下进行救援行动,主人公被赋予的角色设定显然不可能出现娱乐化倾向。从人物身份设定到影片的特殊背景以及艺术审美效果的呈现,影片力图表达国产主流电影要改变当今戏仿英雄现象的强烈意愿,以及重塑个性丰满的民族英雄形象的强烈愿望。通过影片的广泛传播,对观众极大地发挥了影响作用,有助于重新唤起对民族英雄的崇拜信仰,提振民族自信心,凝聚起实现中国梦的磅礴力量。
综上所述，试验结果表明：焊接速度和初始偏移角度对焊接效果的影响较小。焊缝比较平直，跟踪精度高，焊接效果比较理想。
图5 焊缝跟踪效果
图6 实际焊接效果
表2 不同焊接速度下的跟踪误差
序号焊接速度/(m·min-1)平均偏差/mm10.100.1420.150.2030.200.3040.250.2850.300.2060.350.2570.400.2080.450.3590.500.40100.600.50
表3 不同初始偏移角度下的跟踪误差
序号偏移角度/(°)平均偏差/mm150.102100.203150.234200.205250.306300.267350.308400.359450.4010500.50
4 结论
焊接试验结果表明：焊接速度和初始偏移角度对焊接效果影响较小。所述控制方法具有跟踪精度高、过程平稳等特点，焊接效果比较理想。对焊缝自动跟踪研究具有一定的借鉴意义。
参考文献
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