焊接過程數字化監測與控制技術不僅是實現工程結構高效焊接制造的重要途徑，同時也是現代焊接技術發展的重要方向。雙絲埋弧焊接技術作為高效化焊接的一種主要方式，特別適合于中厚板結構長焊縫的焊接，在造船、壓力容器、管道、核電站結構和海洋結構等領域有著廣泛的應用。《雙絲埋弧焊數字化監測與控制》面向高效埋弧焊接技術的工程應用，詳細地介紹了雙絲埋弧焊接工藝與裝備技術、埋弧焊接過程數字化監測系統集成技術、埋弧焊過程監測電弧能量信號分析技術，埋弧焊過程數字化監測信息處理技術、雙絲埋弧焊工藝參數智能優化、埋弧焊接過程電弧穩定性模糊控制及雙絲埋弧焊數字化協同控制。《雙絲埋弧焊數字化監測與控制》對焊接制造行業中，從事焊接設備生產、使用、管理與維護的工程技術人員，是一本有較大指導作用或參考價值的書籍；也是高校教師和相關的研究人員從事焊接裝備技術及過程質量監控研究的重要參考著作，同時《雙絲埋弧焊數字化監測與控制》也適用于研究生教學參考用書。
適讀人群 ：從事焊接設備生產、使用、管理與維護的工程技術人員，研究生、高校教師和相關研究人員
《雙絲埋弧焊數字化監測與控制》作者對逆變式雙絲埋弧焊過程在線監測、焊接質量數字化監測、電弧信息特征提取、焊接參數智能優化、電弧穩定性及雙電弧協同控制技術進行了系統的研究，并結合當前計算機、現代傳感和信息等技術在埋弧焊領域的應用現狀，以形成逆變式雙絲埋弧焊過程數字化監測與控制技術為目標，詳細地介紹了逆變式雙絲埋弧焊焊接工藝的特點與裝備技術、埋弧焊過程數字化監測系統集成技術、埋弧焊過程監測電弧能量信號分析技術、埋弧焊過程數字化監測信息處理技術、雙絲埋弧焊焊接參數智能優化、埋弧焊過程電弧穩定性模糊控制及雙絲埋弧焊數字化協同控制技術，并針對每部分內容給出了應用實例。這些理論方法和技術手段為提升逆變式雙絲高效埋弧焊裝備自動化水平及高效率、高質量焊接制造提供了技術保障。
本書所涉及的研究工作得到了國家自然科學基金(51475159、51005073)、湖南省自然科學基金（11JJ2027）、湖南科技大學著作出版基金的資助。
雙絲埋弧焊技術作為高效化焊接的一種主要方式，適合于中厚板結構長焊縫的焊接，在造船、壓力容器、管道、核電站結構和海洋結構等領域有著廣泛的應用。但在實際生產過程中，由于存在設備復雜、焊接參數調整難度大、電磁干擾強烈、電弧波動較大等問題，嚴重影響了焊接過程的穩定性和焊縫成形質量。為了確保焊接質量，須對焊接質量的相關信息及其影響因素進行監測與控制。傳統焊接質量的監控方法依靠焊后檢驗，憑經驗調整焊接參數，作為工藝設置的參考。雖然焊后檢驗在多電弧埋弧焊工藝質量保證體系中必不可少，但不具實時性，無法在線、準確地獲取反映焊接質量的關鍵信息，進而無法把握焊接參數調整的方向和尺度，生產工藝條件如稍有偏差，焊縫接頭就會出現各種焊接缺陷。因此，研究雙絲埋弧焊的過程數字化監測與控制技術，對于保證雙絲埋弧焊焊接過程穩定和獲得高質量的焊縫具有重要的意義。
近年來，作者對逆變式雙絲埋弧焊過程在線監測、焊接質量數字化監測、電弧信息特征提取、焊接參數智能優化、電弧穩定性及雙電弧協同控制技術，結合當前計算機、現代傳感和信息等技術在埋弧焊領域的應用現狀，以形成逆變式雙絲埋弧焊過程數字化監測與控制技術為目標進行了系統的研究。本書分別詳細地介紹了逆變式雙絲埋弧焊焊接工藝特點與裝備技術、埋弧焊焊接過程數字化監測系統集成技術、埋弧焊過程監測電弧能量信號分析技術、埋弧焊過程數字化監測信息處理技術、雙絲埋弧焊焊接參數智能優化、埋弧焊過程電弧穩定性模糊控制及雙絲埋弧焊數字化協同控制技術，并針對每部分內容給出了應用實例。這些理論方法和技術手段為提升逆變式雙絲高效埋弧焊裝備的自動化水平及高效率、高質量焊接制造提供了技術保障。
寫作本書的目的主要是為從事雙絲高效埋弧焊技術相關的科學研究、工程技術人員以及高等院校、科研院所有關教學和學習用途提供一本參考書，尤其適用于研究生教學參考用書。同時本書針對性和實用性強，在結合基礎理論研究與工程實際時，論述通俗易懂，深入淺出便于廣大現場工作人員使用參考。由于作者學識水平有限，書中難免存在錯誤與疏漏，懇望讀者指教。
本書所涉及的研究工作得到了國家自然科學基金(51475159、51005073)和湖南省自然科學基金（11JJ2027）項目的資助及湖南科技大學機械設備健康維護省重點實驗室和湖南科技大學機電工程學院的大力支持，湖南科技大學著作出版基金對本書的出版給予了資助，碩士研究生成勇、譚智、張卓杰、周志鵬、王超、楊慶和王勇承擔了大量的書籍整理工作，特此一并致謝。
作者
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前言
第1章緒論
1.1埋弧焊數字化監測與控制的目的與任務
1.2焊接過程數字化監測與控制的現狀與發展
1.2.1焊接過程動態監測
1.2.2焊接電弧信號分析與處理
1.2.3焊接過程數字化控制
1.2.4焊接工藝優化搭配及管理
1.3高效埋弧焊數字化監測與控制的內容及特征
參考文獻
第2章逆變式雙絲埋弧焊工藝及裝備
2.1雙絲埋弧焊形式
2.1.1雙電源雙絲串列埋弧焊應用特點
2.1.2單電源雙絲應用特點
2.2雙絲埋弧焊工藝特點
2.3雙絲埋弧焊裝備組成
2.3.1弧焊電源
2.3.2送絲與行走機構
2.3.3送絲與小車行走調節
2.4交直流埋弧焊電源技術
2.4.1交直流弧焊逆變原理及協同并聯原理
2.4.2大功率交流方波弧焊逆變器工作原理
2.4.3埋弧焊逆變電源特性
參考文獻
第3章埋弧焊過程數字化監測系統集成
3.1埋弧焊過程數字化監測中的傳感元件
3.1.1焊接過程監測常用傳感器
3.1.2傳感器的選擇
3.2埋弧焊數字化監測中常用的電路
3.2.1焊接電流監測電路
3.2.2焊接電壓監測電路
3.2.3光電隔離電路
3.2.4數據采集電路
3.3焊接過程在線監測軟件技術
3.3.1采集程序
3.3.2上位機人機界面設計
3.4埋弧焊電弧信號監測系統介紹
3.4.1基于以太網卡技術的雙絲埋弧焊電弧信號監測系統
3.4.2焊接電弧動態小波分析儀
參考文獻
第4章埋弧焊數字化監測的信號分析
4.1Lyapunov Exponent指數計算與分析
4.1.1理論及算法
4.1.2應用實例
4.2小波分析
4.2.1理論及算法
4.2.2常用小波
4.2.3應用實例
4.3EMD方法
4.3.1理論與算法
4.3.2應用實例
4.4LMD方法
4.4.1理論與算法
4.4.2應用實例
參考文獻
第5章埋弧焊數字化監測的信息處理
5.1基于小波能譜熵的電弧穩定性評估
5.1.1理論與算法
5.1.2應用實例
5.2基于HHT時頻熵的電弧穩定性評估
5.2.1理論與算法
5.2.2應用實例
5.3基于LMD能譜熵的埋弧焊工藝評估
5.3.1理論與算法
5.3.2應用實例
5.4基于LMD能量熵與SVM的焊接缺陷智能監測
5.4.1原理與方法
5.4.2應用實例
參考文獻
第6章雙絲埋弧焊焊接參數智能優化
6.1雙絲埋弧焊工藝優化問題描述
6.2焊接參數與電弧能量特征神經網絡建模
6.2.1BP神經網絡
6.2.2焊接參數與電弧能量特征神經網絡模型
6.2.3非線性映射模型的測試與驗證
6.3雙絲埋弧焊焊接參數優化模型
6.3.1優化變量
6.3.2目標函數
6.3.3焊接參數優化模型
6.4雙絲埋弧焊焊接參數混合智能優化求解
6.4.1粒子群優化算法
6.4.2粒子群算法的參數設置
6.4.3焊接參數優化求解的PSO算法實現
6.5應用實例
參考文獻
第7章埋弧焊電弧穩定性模糊控制
7.1埋弧焊電弧弧壓特性
7.1.1埋弧焊電弧參數關系
7.1.2埋弧焊電弧弧長模型
7.1.3埋弧焊過程中弧長的變化
7.2模糊控制相關理論
7.3埋弧焊變速送絲弧長模糊控制原理
7.4模糊控制器設計
7.4.1模糊控制器結構設計
7.4.2基于MATLAB的模糊控制器設計
7.5應用實例
參考文獻
第8章雙絲埋弧焊過程數字化控制
8.1雙絲埋弧焊過程數字化控制原理
8.1.1焊接工藝設置階段
8.1.2焊接過程協同控制階段
8.2雙絲起弧收弧時序控制
8.3雙絲埋弧焊數字化協同控制系統
8.3.1系統硬件
8.3.2系統軟件
8.4焊接參數專家數據庫系統
8.5應用實例
參考文獻
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