電弧聲信號來源于熔池振蕩及電弧能量的變化,其中蘊藏著豐富的焊接狀態(tài)信息,是焊接過程質(zhì)量監(jiān)控重要的潛在源信號。在工程實際中,有經(jīng)驗的焊工可以根據(jù)聽到的電弧聲音所反饋的信息對焊接狀態(tài)或焊縫熔透作出正確的判斷。生活經(jīng)驗和大量的實驗測試也表明,人耳聽覺系統(tǒng)在聽音辨物方面展現(xiàn)出卓越的性能。為此,本文以MIG焊電弧聲為研究對象,針對不同熔滴過渡狀態(tài)及不同焊接線能量所產(chǎn)生的電弧聲,研究了其響度特征與MFCC特征并建立分類模型,實現(xiàn)了熔滴過渡狀態(tài)和不同焊接線能量的識別,為MIG焊焊接狀態(tài)和焊縫質(zhì)量的實時檢測提供一種新思路、新方法。為了采集有效MIG焊電弧聲信號,利用相關(guān)實驗裝置及軟硬件系統(tǒng),搭建了一套MIG焊自動焊接平臺和電弧聲信號采集系統(tǒng),可實現(xiàn)焊接過程的自動控制、焊接參數(shù)的調(diào)節(jié)及電弧聲信號的自動采集功能。模仿聽覺外周系統(tǒng)對聲信號的處理過程,分析了電弧聲聽覺響度特征和MFCC特征。電弧聲響度特征直觀表達了電弧聲信號能量隨時間變化的規(guī)律,也間接反映了焊接過程的穩(wěn)定性;MFCC特征反映了電弧聲聲道信息。研究了不同熔滴過渡狀態(tài)下的電弧聲時頻域特征和響度特征。結(jié)果表明,在時頻域,短路過渡電弧聲與其余兩種過渡...

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景與研究意義
    1.2 電弧聲信號的研究現(xiàn)狀
    1.3 基于人耳聽覺特征的聲目標識別研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 MIG焊電弧聲信號采集系統(tǒng)
    2.1 基本焊接系統(tǒng)
    2.2 自動焊接系統(tǒng)
    2.3 信號采集系統(tǒng)
        2.3.1 傳聲器模塊
        2.3.2 數(shù)據(jù)采集模塊
    2.4 本章小結(jié)
第三章 電弧聲響度與MFCC特征的計算與分析
    3.1 引言
    3.2 聽覺外周系統(tǒng)概述
        3.2.1 外耳
        3.2.2 中耳
        3.2.3 內(nèi)耳
    3.3 電弧聲響度計算與特征
        3.3.1 電弧聲響度計算過程
        3.3.2 電弧聲響度特征分析
    3.4 MFCC特征及計算過程
        3.4.1 Mel濾波器組的計算
        3.4.2 電弧聲MFCC特征參數(shù)提取
    3.5 本章小結(jié)
第四章 基于電弧聲響度特征的熔滴過渡狀態(tài)檢測與識別
    4.1 引言
    4.2 熔滴過渡主要形式及其特點
        4.2.1 短路過渡
        4.2.2 滴狀過渡
        4.2.3 射流過渡
    4.3 不同熔滴過渡狀態(tài)的電弧聲特征
        4.3.1 時域特征
        4.3.2 頻域特征
        4.3.3 響度特征
    4.4 基于響度特征的熔滴過渡狀態(tài)識別
        4.4.1 特征向量構(gòu)造
        4.4.2 熔滴過渡狀態(tài)識別
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于電弧聲MFCC特征的焊接線能量檢測與識別
    5.1 引言
    5.2 不同焊接線能量下焊縫形態(tài)實驗與電弧聲分析
        5.2.1 實驗參數(shù)設(shè)計
        5.2.2 焊縫形態(tài)分析
        5.2.3 電弧聲聲譜圖分析
    5.3 不同焊接線能量下電弧聲MFCC特征
    5.4 基于電弧聲MFCC特征的焊接線能量識別
    本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
攻讀碩士期間發(fā)表論文和科研情況
致謝



本文編號：3757312