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第一章 绪论1

§1-1焊接自动控制的发展概况1

目 录1

§1-2自动控制的基本概念3

一、自动控制与自动控制系统3

二、开环控制系统和闭环控制系统4

思考题 16

§1-3 自动控制系统的类型8

一、自动镇定系统与随动系统8

二、线性系统与非线性系统8

三、单输入单输出系统和多输入多输出系统9

四、有静差系统和无静差系统10

§1-4焊接自动控制的特点11

一、被控制量选择的特点11

二、干扰因素多12

三、控制方式的特点13

§1-5对自动控制系统的要求14

§1-6本课程的任务15

二、数学模型的建立17

一、数学模型的分类17

第二章 自动控制的数学基础17

§2-1概述17

三、非线性模型的线性化19

§2-2傅里叶变换和拉普拉斯变换22

一、傅里叶变换23

二、拉普拉斯变换25

§2-3传递函数30

一、传递函数的概念30

二、典型环节及其传递函数34

三、自动控制系统的方块图40

§2■采样系统的数学表达式46

一、采样系统46

二、信号的采样47

三、Z变换49

四、Z传递函数56

§2-5 焊接电弧的传递函数59

一、约束条件59

二、电弧的传递函数60

型63

一、控制系统操作量的选择63

§2-6 TIG焊熔宽控制系统的数学模63

二、确定控制系统的模型64

三、焊接过程的数学模型64

四、计算机数据处理的数学模型65

思考题与习题66

§3-2焊缝跟踪系统中常用传感器68

一、接触式跟踪传感器68

的传感器68

§3-1焊接自动控制系统中传感器的职能与分类68

第三章焊接自动控制系统中常用68

二、电磁式跟踪传感器69

三、光电式跟踪传感器75

四、电弧跟踪传感器78

§3-3焊接质量自适应控制中常用的80

传感器80

一、熔深控制方法及其传感器81

二、深宽控制方法简介85

三、电阻焊中常用的压力传感器86

§3-4新型传感器87

一、固态图象传感器88

二、光纤传感器91

思考题96

机的分类及特点98

构98

一、直流伺服电动机的分类及其结98

§4-2直流伺服电动机98

§4- 焊接自动控制系统中伺服电动98

服电动机98

第四章 焊接自动控制系统中的伺98

二、直流伺服电动机的特性111

三、直流伺服电动机的控制115

四、直流伺服电动机的选用116

§4-3力矩电动机117

一、直流力矩电动机118

二、交流力矩电动机122

三、力矩电动机的选用123

§4-4步进电动机127

一、反应式步进电动机的构造和工作128

原理128

二、步进电动机的基本特性131

三、步进电动机的驱动电源138

四、步进电动机的选用142

§4-5永磁式同步电动机简介143

思考题150

§5-1过程通道151

第五章微计算机控制技术151

一、过程参数的采样原理153

二、过程参数的巡回检测156

三、模／数和数／模转换159

四、过程通道的抗干扰措施167

§5-2电阻焊的微机控制173

一、微机控制多点焊机的动作程序173

二、微机控制电阻点焊质量177

§5-3电弧焊的微机控制181

一、TIG脉冲焊机的微机控制182

二、CO2弧焊过程的微机控制184

§5-4微计算机图象处理技术控制焊189

接对中189

一、对中系统189

二、图象预处理190

三、对中偏差量的计算191

四、调整量计算及输出191

测焊缝缺陷192

§5-5微计算机模式识别技术自动检192

一、检测系统193

二、焊缝X光片的图象处理193

三、焊接缺陷的微计算机识别197

§5-8焊接机器人200

一、对焊接机器入的一般要求201

二、电阻焊机器人201

三、电弧焊机器人203

思考题205

§6-1时域分析法206

一、典型初始状态及外作用206

第六章 自动控制系统分析206

二、时域性能指标208

三、一阶系统分析209

四、二阶系统分析212

五、稳定性与代数判据219

六、稳态误差分析223

§6-2频域分析法228

一、频率特性229

二、频率特性的获得230

三、典型环节的对数坐标图234

四、系统开环对数频率特性241

五、稳定判据244

六、稳定裕度247

§6-3控制系统的校正249

一、控制系统校正的概念249

二、校正装置的工作原理249

三、校正装置线路251

§6-4焊接电弧控制系统分析257

一、等速送丝焊接电弧控制系统257

二、均匀调节电弧控制系统260

三、均匀调节和电弧自调共同作用的262

电弧控制系统262

思考题及习题263

附录265

附录一回归分析265

一、一元线性回归266

（一）一元线性回归的数学模型266

（二）参数β0、β的最小二乘估计266

（三）回归方程的显著性检验268

（四）利用回归方程进行预报和控制270

（五）非线性回归化为线性回归275

二、多元线性回归275

（一）多元线性回归的数学模型276

（二）参数β的最小二乘估计276

（三）回归方程的显著性检验279

（四）举例280

附录二常用函数拉普拉斯变换对照表284

附录三拉氏变换、z变换对照表286

参考文献288