激光焊过程稳定性的光-声信号自适应控制的基础研究

在成功研制出激光焊接等离子体光、声信号高速、精确采集系统的基础上，建立了一套以快速傅里叶变换为基础的数据分析与处理系统。在大量工艺实验的基础上，对稳定激光焊接过程中及深熔焊向传热焊、深熔焊向切穿焊的过渡中等离子体光、声信号的幅频特征进行了深入研究。发现反映激光焊接状态变化与熔深波动的光、声信号的主频为300Hz。熔深的波动与300Hz处光、声信号强度的变化存在正比关系。这一结论对提高缺陷监测的精确度有重要意义，同时也为自适应控制熔深提供了数学基础。因此可以提出如下激光焊自适应控制方案：用硬件FFT电路实现对等离子体光、声信号的实时傅里叶变换，并以300Hz处信号强度为传感量，以焊接速度为控制量进行熔深的实时控制。