收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大口径直缝埋弧焊管JCO成形智能化控制技术的研究

李建  
【摘要】: 自河北青县巨龙钢管有限公司引进了我国第一条大口径直缝埋弧焊管JCO生产线后,我国开始对管坯JCO成形工艺及相关技术进行了消化和吸收,由于关键技术和设备从国外引进,对管坯成形质量控制及工艺参数调整只停留在经验层面上,存在着工艺参数调整误差大、人员工作强度大及产品质量波动大等现实情况。为此,本文提出了大口径直缝埋弧焊管JCO成形智能化控制技术,以实现管坯成形质量的实时监测和工艺参数的实时预测。 本文在板材弯曲智能化控制技术的研究成果基础上,分析了管坯JCO成形智能化控制需要解决的关键技术,并对管坯JCO成形过程理论解析、成形过程中的信息监测、材料性能参数识别及工艺参数预测等方面的相关问题展开了系统研究。 从板料成形状态和板料内质点变形状态出发,基于塑性弯曲工程理论,建立了管坯JCO弯曲成形过程的力学模型,推导出了板料任一成形状态板料内任一质点卸载前后的转角、弯曲半径数学表达式,分别给出了描述弯曲力和弯曲行程、弯曲角和弯曲行程之间关系的更为精确的解析表达式。根据卸载理论,建立了精确的回弹计算模型,并利用有限元和实验研究等方法对理论计算结果进行了数值验证,为管坯JCO成形智能化控制技术中识别和预测模型的建立奠定了理论基础。 利用机器视觉和传感器技术,开发了管坯JCO成形过程实时监测系统,实现了弯曲力、弯曲行程和弯曲角等物理参数的非接触、高精度的实时测量。详细研究了管坯端面图像处理和直线检测算法,在试验和结果比较基础上,提出了适合管坯端面的图像处理流程。系统地研究了摄像机标定方法,为克服传统标定方法的标定过程繁琐、需高精度标定参照物的不足,本文提出了适合现场使用的正三角形标定方法,并用实验验证了该方法的正确性和有效性。 通过对管坯JCO成形及弹复过程中的特征变量进行分析和研究,完成了神经网络识别模型的输入、输出层设计,利用MATLAB编程语言,开发了管坯JCO成形过程中的参数识别和预测程序。选择前馈BP网络作为识别和预测模型的神经网络结构、LM算法作为网络优化算法,提高了网络收敛和泛化精度。 在上述研究基础上,利用Visual C++编程语言开发了管坯JCO成形智能化控制系统软件,主要内容包括:管坯弯曲成形过程理论解析计算程序开发,神经网络训练样本自动创建程序开发,弯曲力、弯曲行程数据采集程序开发,管坯端面图像处理及直线检测程序开发,摄像机标定程序开发以及Visual C++与MATLAB接口程序开发。最后利用PCI总线数据采集卡、面阵CCD及相关硬件,完成了管坯JCO成形智能化控制硬件系统开发。 利用管坯JCO成形智能化控制系统进行了物理模拟实验,实验结果表明系统运行稳定,行程工艺参数预测精度可靠,制品椭圆度具有较高的一致性。作为研究工作的最终成果,成功地将自主开发的智能化控制系统移植到了大口径直缝埋弧焊管JCO成形生产线上。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 肖俊明;彭喜英;李建建;;基于机器视觉的帘子布疵点智能识别技术[J];纺织科技进展;2008年04期
2 易乔木;程金树;周洋;陈幼平;;一种基于机器视觉的玻璃质量在线检测系统[J];武汉理工大学学报;2007年05期
3 陈瑶;李诗龙;;基于机器视觉的瓷砖自动分类系统设计[J];武汉工业学院学报;2009年01期
4 石争浩,冯亚宁,付长龙,徐伟,李生斌,李长河,黄士坦;基于机器视觉的铸件表面缺陷人工神经网络检测方法[J];重型机械;2004年02期
5 高向东;丁度坤;赵传敏;;机器视觉型焊缝跟踪技术[J];焊接;2006年02期
6 童官军;杨世凤;王建新;;基于LabVIEW的神经网络PID自适应控制器的设计与应用[J];天津科技大学学报;2005年04期
7 黄建军;刘会霞;杨润党;倪炎榕;王霄;;基于改进BP神经网络的数控机床振动趋势预测[J];制造技术与机床;2009年04期
8 丁兆奎;;基于神经网络的间歇反应釜控制器设计[J];化工矿物与加工;2010年02期
9 范利锋;高颖;李强;宋聪惠;杨文涛;;大口径直缝焊管机械扩径工艺的研究进展[J];重型机械;2011年05期
10 牛晋川;姚金杰;;棉纤维水分检测中数据融合与虚拟仪器技术的应用[J];机械工程与自动化;2009年03期
11 赵丽;王友钊;;钢铁连铸过程中的振动式高灵敏度大包下渣检测系统的研究及开发[J];电子器件;2005年04期
12 国红波;马晓建;郑子明;;基于LabVIEW与EMD的工业缝纫机故障诊断[J];机械工程师;2009年02期
13 滕永青;李仰军;周承仙;;基于机器视觉和虚拟仪器技术的传送带监测系统[J];煤矿机械;2008年04期
14 杨立;赵杰文;邹小波;;基于机器视觉的软胶囊重量在线分选研究[J];食品工业;2008年05期
15 祁隽燕;谭超;;数字图像处理在输送带撕裂视觉检测中的应用[J];煤矿机械;2009年12期
16 ;机器视觉产品的操作更加简便[J];现代制造;2010年06期
17 李国华,许增朴,于德敏,王永强;基于机器视觉的面包体积及形状测量系统的研究[J];天津科技大学学报;2004年01期
18 马训鸣;基于机器视觉的农业机械无人驾驶研究[J];西安石油大学学报(自然科学版);2004年05期
19 汤焕;杨崇倡;;采用双CCD的喷丝板自动纠偏系统[J];国外电子测量技术;2007年01期
20 林三宝;伏喜斌;;机器视觉焊后检测技术的发展[J];现代制造;2008年43期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 胡庆新;王伟;顾爱华;;基于机器视觉的农产品物料分级检测系统关键技术研究[A];2011下一代自动测试系统学术研讨会论文集[C];2011年
2 沈宝国;陈树人;尹建军;;基于机器视觉的棉田杂草精确定位研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
3 金晅宏;戴曙光;穆平安;;机器视觉在汽车前照灯配光检测系统中的应用研究[A];第十三届全国汽车检测技术年会论文集[C];2009年
4 罗明智;杜家政;;机器视觉苹果自动分级系统图像处理方案设计[A];北京力学会第17届学术年会论文集[C];2011年
5 鲁波;黄坚;朱子伟;;基于机器视觉的LED阵列自动分选系统设计[A];浙江省电子学会2010学术年会论文集[C];2010年
6 余丽平;马松龄;;基于虚拟仪器的RBF神经网络整定的PID温度控制系统的设计[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
7 高晓阳;王泽京;毕阳;张明艳;李红岭;孔彦龙;毛红玉;;基于单片机和机器视觉的马铃薯品质分级研究[A];中国农业工程学会2011年学术年会论文集[C];2011年
8 何浩;龙淼;王晓婷;王忆文;李辉;;电子白板系统中基于机器视觉的目标识别技术[A];第十五届计算机工程与工艺年会暨第一届微处理器技术论坛论文集(A辑)[C];2011年
9 管庶安;周龙;陈永强;廖明潮;;机器视觉在粮食品质检测中的应用研究[A];中国粮油学会第三届学术年会论文选集(下册)[C];2004年
10 张海潮;邱红专;;加权Kalman filter:应用[A];2004中国控制与决策学术年会论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李建;大口径直缝埋弧焊管JCO成形智能化控制技术的研究[D];燕山大学;2009年
2 刘志祥;深部开采高阶段尾砂充填体力学与非线性优化设计[D];中南大学;2005年
3 戴雪龙;PET探测器神经网络定位方法研究[D];中国科学技术大学;2006年
4 马戎;智能控制技术在炼钢电弧炉中的应用研究[D];西北工业大学;2006年
5 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
6 吴大宏;基于遗传算法与神经网络的桥梁结构健康监测系统研究[D];西南交通大学;2003年
7 杜文斌;基于神经网络的冠心病证候诊断标准与药效评价模型研究[D];辽宁中医学院;2004年
8 熊雪梅;参数化模糊遗传神经网络及在植物病害预测的应用[D];南京农业大学;2004年
9 李智;电站锅炉燃烧系统优化运行与应用研究[D];东北大学;2005年
10 王承;基于神经网络的模拟电路故障诊断方法研究[D];电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李金锋;遗传BP神经网络在地铁工程沉降预测中的应用[D];中国地质大学(北京);2006年
2 刘红冰;基于神经网络的冷轧带钢表面缺陷检测与分类技术研究[D];电子科技大学;2005年
3 刘兆艳;基于机器视觉的稻种品种识别研究[D];浙江大学;2006年
4 赵树巍;人工神经网络在机器人上的研究与应用[D];沈阳理工大学;2008年
5 史良贵;新桥矿业有限公司二期排土场稳定性及排土工艺优化研究[D];中南大学;2005年
6 张哲;基于神经网络的登机桥结构离散优化方法及应用[D];武汉理工大学;2005年
7 吴珂;基于机器视觉的弹片质量在线检测系统[D];重庆大学;2010年
8 邹庆胜;基于机器视觉特定物体识别的研究[D];广东工业大学;2011年
9 杨丽丽;基于机器视觉的强化木地板表面瑕疵检测方法研究[D];北京林业大学;2010年
10 郑文钰;基于机器视觉的VTS系统船舶识别算法的研究[D];大连海事大学;2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 刘相华;金洲管道收到2.7亿元直缝焊管订单[N];上海证券报;2011年
2 金小萍;我国第二条引进直缝焊管生产线投产[N];中国石化报;2011年
3 本报记者 李剑琦;机器视觉行业整合正热 中国市场尚处萌芽期[N];机电商报;2005年
4 杨如贵;“西气东输”工程所用UOE直缝焊管[N];世界金属导报;2001年
5 胡建新;有限元的探索[N];光明日报;2002年
6 本报记者 李剑琦;与Euresys策略联盟 凌华中国战略加速升级?[N];机电商报;2005年
7 于翔;数字神经网络中的协同应用[N];网络世界;2009年
8 健康时报特约记者  张献怀;干细胞移植:修复受损的神经网络[N];健康时报;2006年
9 袁中;邦纳机器视觉在食品及医药包装行业中的应用[N];中国包装报;2009年
10 邹丽梅 陈耀群;江苏科大神经网络应用研究通过鉴定[N];中国船舶报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978