(72)發(fā)明人李鑫朱志新周宏健葉青有限公司44925專利代理師代春梅一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法具體涉及一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接熔深序列的離散程度和各耦合干擾序列的能量獲取當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)；進(jìn)而對(duì)PID控制申請(qǐng)通過評(píng)估當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)干擾程度，使得獲取利用埋弧焊機(jī)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接過程中各時(shí)獲取利用埋弧焊機(jī)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接過程中各時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)的電磁序列、兩個(gè)焊絲的電流序列和電壓序列、焊縫熔深序列，以及由各時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)每一時(shí)刻采集的紅外圖像中高溫像素點(diǎn)的占比組成的高溫占比序列將電磁序列、高溫占比序列、兩個(gè)焊絲的電流序列和電壓序列都稱為耦合干擾序列；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的焊縫熔深序列的離散程度和各耦合干擾序列在高頻段和低頻段的能量分布均勻程度獲取當(dāng)前時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)將當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)窗口；根據(jù)對(duì)當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)進(jìn)行平滑后的平均水平獲取當(dāng)前時(shí)刻的平均耦合劣化指數(shù)，并結(jié)合各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的離散程度，以及各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的擬合直線的斜率，獲取當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)：進(jìn)而對(duì)PID控制系統(tǒng)中的預(yù)設(shè)初始比例系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，利用優(yōu)化后的比例系數(shù)對(duì)下一時(shí)刻的主焊絲電流進(jìn)行調(diào)節(jié)2獲取利用埋弧焊機(jī)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接過程中各時(shí)刻據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的焊縫熔深序列的離散程度和各耦合干擾序列在高頻段和低頻段的能量分布將當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)窗口之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)進(jìn)行平滑后的平均水平獲取當(dāng)前時(shí)刻的平均耦合劣化指數(shù)，一時(shí)刻采集的紅外圖像中高溫像素點(diǎn)的占比，為對(duì)該紅外圖像中的所有像素點(diǎn)進(jìn)行聚類PID控制系統(tǒng)中的預(yù)設(shè)初始比例系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化后的比例系數(shù)的計(jì)算公式為：3數(shù)，B為當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)，tanh(為雙曲正切函數(shù)。9.如權(quán)利要求1所述的一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法，其特征在于，所述利用優(yōu)化后的比例系數(shù)對(duì)下一時(shí)刻的主焊絲電流進(jìn)行調(diào)節(jié)的具體過程為：將當(dāng)前時(shí)刻優(yōu)化后的比例系數(shù)作為PID控制系統(tǒng)在下一時(shí)刻的比例系數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)主焊絲電流補(bǔ)償量。10.一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接裝置，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-9任意一項(xiàng)所述一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法的步驟。4技術(shù)領(lǐng)域[0001]本申請(qǐng)涉及自動(dòng)半自動(dòng)電弧焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法及裝置。背景技術(shù)[0002]埋弧焊技術(shù)(SAW)因其電弧在焊劑層下燃燒的特性，能有效隔絕空氣、減少飛濺和缺陷，成為厚板焊接的理想選擇。埋弧焊可以是自動(dòng)或半自動(dòng)的，適用于大型構(gòu)件的焊接，具有電流大、效率高的特點(diǎn)。隨著智能制造的推進(jìn)，埋弧焊技術(shù)正與工業(yè)機(jī)器人、數(shù)字孿生技術(shù)深度融合，持續(xù)推動(dòng)鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)向高精度、低能耗方向升級(jí)，對(duì)保障國(guó)家重大工程建設(shè)、提升裝備制造業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有戰(zhàn)略意義。[0003]在多絲埋弧焊(如雙絲或三絲)工藝中，當(dāng)多根焊絲同時(shí)工作時(shí)，前后電弧的電磁入疊加可能造成局部過熱，導(dǎo)致焊縫晶粒粗大或殘余應(yīng)力集中，影響接頭力學(xué)性能?，F(xiàn)有技術(shù)主要通過相位控制應(yīng)對(duì)此類問題，例如采用交流方波電源并設(shè)置前后電弧的電流相位差，削弱磁場(chǎng)干擾；通過前導(dǎo)焊絲高電流深熔、后續(xù)焊絲低電流修形的策略，平衡熔深與成形。然而，現(xiàn)有的自動(dòng)埋弧焊接工藝對(duì)動(dòng)態(tài)干擾的實(shí)時(shí)調(diào)控能力不足，如在高速焊接或復(fù)雜坡口條件下，多物理場(chǎng)耦合模型精度有限，導(dǎo)致在出現(xiàn)瞬時(shí)干擾時(shí)，控制系統(tǒng)無法準(zhǔn)確和及時(shí)地做出響應(yīng)，難以準(zhǔn)確并及時(shí)地消除或削弱瞬時(shí)干擾。發(fā)明內(nèi)容[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)的目的在于提供一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法及裝置，所采用的技術(shù)方案具體如下：第一方面，本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法，該方法包括以下步驟：獲取利用埋弧焊機(jī)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接過程中各時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)的電磁序列、兩個(gè)焊絲的電流序列和電壓序列、焊縫熔深序列，以及由各時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)每一時(shí)刻采集的紅外圖像中高溫像素點(diǎn)的占比組成的高溫占比序列；將電磁序列、高溫占比序列、兩個(gè)焊絲的電流序列和電壓序列都稱為耦合干擾序列；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的焊縫熔深序列的離散程度和各耦合干擾序列在高頻段和低頻段的能量分布均勻程度獲取當(dāng)前時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)；將當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)窗口；根據(jù)對(duì)當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)進(jìn)行平滑后的平均水平獲取當(dāng)前時(shí)刻的平均耦合劣化指數(shù)，并結(jié)合各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的離散程度，以及各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的擬合直線的斜率，獲取當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)；進(jìn)而對(duì)PID控制系統(tǒng)中的預(yù)設(shè)初始比例系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，利用優(yōu)化后的比例系數(shù)對(duì)下一時(shí)刻的主焊絲電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。[0005]優(yōu)選地，所述每一時(shí)刻采集的紅外圖像中高溫像素點(diǎn)的占比，為對(duì)該紅外圖像中5當(dāng)前時(shí)刻的第i個(gè)耦合干擾序列在低頻段的能量熵值，m為當(dāng)前時(shí)刻耦合干擾序列的總個(gè)[0007]優(yōu)選地，耦合干擾序列的低頻段和高頻段的能量熵值通過小波能量熵算法獲取得有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)作為移動(dòng)平均算法的輸入，輸出平滑后的各耦合劣化指數(shù)并求均之前的所有數(shù)據(jù)窗口中第j個(gè)數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的變異系數(shù)，k;為當(dāng)前時(shí)刻之前的所有數(shù)據(jù)窗口程為：將當(dāng)前時(shí)刻優(yōu)化后的比例系數(shù)作為PID控制系統(tǒng)在下一時(shí)刻的比例系數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)主理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述任意一項(xiàng)所述一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接本申請(qǐng)針對(duì)多絲自動(dòng)埋弧焊過程中出現(xiàn)瞬時(shí)干擾時(shí)PID控制系統(tǒng)響應(yīng)滯后，無法6度更加準(zhǔn)確并及時(shí)做出響應(yīng)。附圖說明[0015]為了更清楚地說明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單的介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它附圖。[0016]圖1為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供的一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法的步驟流程圖；圖2為本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供的當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)的獲取流程圖。具體實(shí)施方式[0017]為了更進(jìn)一步闡述本申請(qǐng)為達(dá)成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本申請(qǐng)?zhí)岢龅囊环N利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法及裝結(jié)構(gòu)或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。[0018]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本申請(qǐng)的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。[0019]下面結(jié)合附圖具體的說明本申請(qǐng)所提供的一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法及裝置的具體方案。[0020]請(qǐng)參閱圖1,其示出了本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例提供的一種利用埋弧焊機(jī)的鋼結(jié)構(gòu)加工焊接方法的步驟流程圖，該方法包括以下步驟：步驟一：獲取利用埋弧焊機(jī)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行焊接過程中各時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)的電磁序列、兩個(gè)焊絲的電流序列和電壓序列、焊縫熔深序列，以及由各時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)每一時(shí)刻采集的紅外圖像中高溫像素點(diǎn)的占比組成的高溫占比序列。[0021]本申請(qǐng)針對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加工中的多電源串列雙絲埋弧焊機(jī)工藝，為了對(duì)埋弧焊機(jī)的自動(dòng)焊接工藝進(jìn)行優(yōu)化，在焊槍導(dǎo)電嘴兩側(cè)對(duì)稱集成高精度霍爾傳感器，確保其在復(fù)雜電磁環(huán)境下的穩(wěn)定性，將霍爾傳感器在各時(shí)刻采集的三軸磁場(chǎng)分量(Bx、By、Bz)的矢量和記作各時(shí)刻的電磁數(shù)據(jù)，用于表征各時(shí)刻的磁場(chǎng)總強(qiáng)度。利用紅外熱像儀獲取鋼結(jié)構(gòu)加工焊接過程中各時(shí)刻的紅外圖像，將各紅外圖像中的所有像素值分別作為輸入，使用K=2的K-means聚類算法對(duì)各紅外圖像中的所有像素點(diǎn)進(jìn)行聚類，將像素值均值最高的聚類簇的像素點(diǎn)數(shù)與對(duì)應(yīng)紅外圖像的總像素點(diǎn)數(shù)的比值記作各紅外圖像的高溫占比數(shù)據(jù)。多電源串列雙絲埋弧焊機(jī)中每一根焊絲分別由一個(gè)電源獨(dú)立供電，分別在兩個(gè)電源處安裝電流互感器和電壓探頭，可分別采集到主焊絲和從焊絲的電流和電壓。在鋼結(jié)構(gòu)焊接的焊接小車移動(dòng)平臺(tái)上安裝激光位移傳感器，于焊槍后方x(本實(shí)施例中x取10)厘米處對(duì)準(zhǔn)焊縫，實(shí)時(shí)測(cè)量焊縫熔深數(shù)據(jù)。其中，矢量和和K-means聚類算法均為本領(lǐng)域人員所公知的技術(shù)，具體過程不再贅述。[0022]各傳感器通過高精度時(shí)間戳同步，每秒采集一次數(shù)據(jù)，確保電磁數(shù)據(jù)、高溫占比數(shù)7據(jù)、焊絲電流、焊絲電壓以及焊縫熔深數(shù)據(jù)的采集同步，將所采集的每類數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)整體歸一化處理，將當(dāng)前時(shí)刻的前t秒作為當(dāng)前時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段。需要說明的是，若當(dāng)前時(shí)刻之前的數(shù)據(jù)采集時(shí)間不足t秒，則以實(shí)際存在的時(shí)間段作為當(dāng)前時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段。本實(shí)施例中t取60。根據(jù)各時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)歸一化后的數(shù)據(jù)構(gòu)建各時(shí)刻的電磁序列、高溫占比序列、主焊絲的電流序列和電壓序列、從焊絲的電流序列和電壓序列，以及焊縫熔深序列，為后續(xù)耦合干擾分析提供精準(zhǔn)輸入。其中，歸一化方法可以是最大最小歸一化法、Z-score歸一化[0023]步驟二：將電磁序列、高溫占比序列、兩個(gè)焊絲的電流序列和電壓序列都稱為耦合干擾序列；根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的焊縫熔深序列的離散程度和各耦合干擾序列在高頻段和低頻段的能量分布均勻程度獲取當(dāng)前時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)。[0024]由于多絲埋弧焊工藝中多根焊絲同時(shí)工作導(dǎo)致前后電弧的電磁場(chǎng)相互干擾，引發(fā)電弧漂移和熔池紊流加劇，進(jìn)而產(chǎn)生氣孔、熔合不良等缺陷，同時(shí)多絲熱輸入疊加易造成局部過熱，影響焊縫力學(xué)性能。在所采集的數(shù)據(jù)中，可以將所采集的數(shù)據(jù)從因果關(guān)系方面劃分為兩類。具體的，將電磁序列、高溫占比序列以及兩個(gè)焊絲的電流序列和電壓序列劃分為一類數(shù)據(jù)，該類數(shù)據(jù)表征了焊接過程中動(dòng)態(tài)干擾源的輸入狀態(tài)，并將這些序列稱為耦合干擾序列；將焊縫熔深序列單獨(dú)分為另一類，表征了焊接過程最終輸出的質(zhì)量響應(yīng)。[0025]在焊接設(shè)備制造過程中，將小波能量熵算法集成至設(shè)備控制單元，以耦合干擾序列中的每種數(shù)據(jù)序列為輸入，使用小波能量熵分析，設(shè)置Daubechies4小波基進(jìn)行5層分解，提取每種數(shù)據(jù)序列在高頻段和低頻段的能量熵值，在本實(shí)施例中，高頻段的頻率范圍取150-500Hz,低頻段的頻率范圍取0-50Hz。[0026]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的焊縫熔深序列的離散程度和各耦合干擾序列在高頻段和低頻段的能量分布均勻程度獲取當(dāng)前時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)，用于表征當(dāng)前時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)瞬態(tài)電弧擾動(dòng)、穩(wěn)態(tài)干擾水平和穩(wěn)態(tài)熱失衡的協(xié)同惡化效應(yīng)顯著程度。[0027]本實(shí)施例中，將當(dāng)前時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)記為A,具體的計(jì)算關(guān)系式為：;式中，A為當(dāng)前時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)，σ為當(dāng)前時(shí)刻的焊縫熔深序列的標(biāo)準(zhǔn)差，Ei,high為當(dāng)前時(shí)刻的第i個(gè)耦合干擾序列在高頻段的能量熵值，Ei,low為當(dāng)前時(shí)刻的第i個(gè)耦合干擾序列在低頻段的能量熵值，m為當(dāng)前時(shí)刻耦合干擾序列的總個(gè)[0028]σ直接反映焊接過程中熔深數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，σ值越高表明熔池動(dòng)態(tài)變化越劇烈，導(dǎo)致熔深越不均勻；Ei,high表征當(dāng)前時(shí)刻的第i個(gè)耦合干擾序列的瞬態(tài)干擾強(qiáng)度，E;,Low表征當(dāng)前時(shí)刻的第i個(gè)耦合干擾序列的穩(wěn)態(tài)干擾水平，高頻干擾源于短時(shí)快速動(dòng)態(tài)事件(如電弧突變、電磁脈沖),而低頻干擾由長(zhǎng)周期緩變過程(如熱傳導(dǎo)、參數(shù)漸變)主導(dǎo)，兩者乘積表征了瞬態(tài)與穩(wěn)態(tài)干擾的協(xié)同放大效應(yīng)；A反映了當(dāng)前時(shí)刻的觀測(cè)時(shí)段內(nèi)瞬態(tài)電弧擾動(dòng)、穩(wěn)態(tài)干擾水平和穩(wěn)態(tài)熱失衡的協(xié)同惡化效應(yīng)顯著程度。當(dāng)A值越大時(shí)，表明瞬態(tài)電弧擾動(dòng)、穩(wěn)態(tài)干擾水平和穩(wěn)態(tài)熱失衡的協(xié)同惡化效應(yīng)越顯著,熔深數(shù)據(jù)越不穩(wěn)定，熔合缺陷與力學(xué)性能劣化風(fēng)險(xiǎn)越高。[0029]步驟三：將當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)劃分為多個(gè)數(shù)據(jù)窗口；根據(jù)對(duì)當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)進(jìn)行平滑后的平均水平獲取當(dāng)前時(shí)刻的平均8耦合劣化指數(shù)，并結(jié)合各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的離散程度，以及各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的擬合直線的斜率，獲取當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)；進(jìn)而對(duì)PID控制系統(tǒng)中的預(yù)設(shè)初始比例系數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，利用優(yōu)化后的比例系數(shù)對(duì)下一時(shí)刻的主焊絲電流進(jìn)行調(diào)節(jié)。[0030]進(jìn)一步的，由于多絲埋弧焊工藝中多根焊絲同時(shí)工作導(dǎo)致電磁場(chǎng)相互干擾及熱輸干擾的實(shí)時(shí)調(diào)控能力不足，難以有效抑制瞬時(shí)電磁擾動(dòng)與穩(wěn)態(tài)熱失衡的協(xié)同惡化效應(yīng)。[0031]由此，按照上述相同的步驟計(jì)算當(dāng)前時(shí)刻以及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)，并采用移動(dòng)平均算法對(duì)所有耦合劣化指數(shù)求均值，其中移動(dòng)平均算法可以是簡(jiǎn)單移動(dòng)平均法、加權(quán)移動(dòng)平均法和指數(shù)移動(dòng)平均法，本實(shí)施例以加權(quán)移動(dòng)平均法為例進(jìn)行實(shí)施。具體的，以當(dāng)前時(shí)刻及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)作為加權(quán)移動(dòng)平均法的輸入，設(shè)置滑動(dòng)窗口的長(zhǎng)度為u(本實(shí)施例中u取7),窗口滑動(dòng)步長(zhǎng)與窗口長(zhǎng)度相同，即每次滑動(dòng)u個(gè)數(shù)據(jù)，窗口內(nèi)權(quán)重按高斯分布分配，輸出經(jīng)過平滑后的各滑動(dòng)窗口的耦合劣化指數(shù)，將平滑后的所有滑動(dòng)窗口的耦合劣化指數(shù)的均值作為當(dāng)前時(shí)刻的平均耦合劣化指數(shù)，其值代表了局部時(shí)間窗口內(nèi)干擾能量的平均強(qiáng)度，通過抑制瞬時(shí)噪聲反映焊接過程的穩(wěn)態(tài)劣化趨勢(shì)，優(yōu)化焊接設(shè)備制造中動(dòng)態(tài)干擾的穩(wěn)態(tài)評(píng)估。[0032]將當(dāng)前時(shí)刻以及之前所有時(shí)刻的耦合劣化指數(shù)按照時(shí)間順序從前至后每r(本實(shí)施例中取10)個(gè)數(shù)據(jù)作為一個(gè)數(shù)據(jù)窗口，計(jì)算每個(gè)數(shù)據(jù)窗口內(nèi)所有數(shù)據(jù)的變異系數(shù)。以各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的所有耦合劣化指數(shù)作為輸入，使用最小二乘法獲取各數(shù)據(jù)窗口的擬合直線，以及各擬合直線的斜率，用于預(yù)測(cè)焊接設(shè)備制造中劣化趨勢(shì)的加速風(fēng)險(xiǎn)，為設(shè)備參數(shù)優(yōu)化提供決策依據(jù)。[0033]作為一種優(yōu)選實(shí)施方式，根據(jù)當(dāng)前時(shí)刻的平均耦合劣化指數(shù)，并結(jié)合各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的離散程度，以及各數(shù)據(jù)窗口內(nèi)耦合劣化指數(shù)的擬合直線的斜率，獲取當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)，用于表征多因素耦合干擾對(duì)焊接質(zhì)量的動(dòng)態(tài)威脅程度。其中，當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)的獲取流程如圖2所示。[0034]本實(shí)施例中，將當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)記為B,具體的計(jì)算關(guān)系式為：;式中，B為當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)，A′為當(dāng)前時(shí)刻的平均耦合劣化指數(shù)，CV;為當(dāng)前時(shí)刻之前的所有數(shù)據(jù)窗口中第j個(gè)數(shù)據(jù)窗口內(nèi)的變異系數(shù)，k;為當(dāng)前時(shí)刻之前的所有數(shù)據(jù)窗口中第j個(gè)數(shù)據(jù)窗口的擬合直線的斜率，N為當(dāng)前時(shí)刻之前的所有數(shù)據(jù)窗口的總數(shù)。[0035]A'通過加權(quán)移動(dòng)平均法對(duì)原始耦合劣化指數(shù)進(jìn)行平滑處理，抑制瞬時(shí)噪聲，突出穩(wěn)態(tài)劣化趨勢(shì)，其值越大，代表各類影響因素對(duì)焊接的平均影響越大；CV;用于衡量當(dāng)前時(shí)刻之前的所有數(shù)據(jù)窗口中第j個(gè)窗口內(nèi)所有耦合劣化指數(shù)的相對(duì)波動(dòng)性，其值越大，代表第j個(gè)窗口內(nèi)的波動(dòng)越劇烈，焊接過程處于越不穩(wěn)定的狀態(tài)；k;表示當(dāng)前時(shí)刻之前的所有數(shù)據(jù)窗口中第j個(gè)窗口內(nèi)的耦合劣化指數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，其值的絕對(duì)值越大時(shí)，表明該窗口所對(duì)應(yīng)的時(shí)間段內(nèi)耦合劣化指數(shù)的變化速率越快，對(duì)熔深穩(wěn)定性的威脅越緊迫。[0036]B量化了多因素耦合干擾對(duì)焊接質(zhì)量的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)，其值越大時(shí)，表明當(dāng)前焊接過程處于高干擾強(qiáng)度、高波動(dòng)性、劣化加速的復(fù)合危險(xiǎn)狀態(tài)，熔深穩(wěn)定性崩潰風(fēng)險(xiǎn)陡增。[0037]針對(duì)多絲埋弧焊中電磁干擾與熱輸入疊加導(dǎo)致的熔深不穩(wěn)定問題，使用PID控制9系統(tǒng)作用于焊接電源的電流反饋回路，確保焊接設(shè)備制造中雙絲電流分配的快速響應(yīng)。本實(shí)施例中，設(shè)置預(yù)設(shè)初始比例系數(shù)Kp為0.8,以快速響應(yīng)B值波動(dòng)；設(shè)置預(yù)設(shè)初始積分系數(shù)Ki為0.2,以消除穩(wěn)態(tài)累積誤差；設(shè)置初始微分系數(shù)Kd為0.4,以抑制超調(diào)。[0038]在多絲埋弧焊中，動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)B的波動(dòng)與熔深穩(wěn)定性直接相關(guān)，原固定比例系數(shù)在劇烈干擾時(shí)響應(yīng)不足，導(dǎo)致熔深調(diào)整滯后。為提高系統(tǒng)對(duì)B值波動(dòng)的敏感性，本實(shí)施例基于當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)優(yōu)化PID控制系統(tǒng)中的初始比例參數(shù)，其具體的調(diào)整關(guān)系式為：Kp′=(1+tanh(B))×Kp;式中，Kp'為當(dāng)前時(shí)刻優(yōu)化后的比例系數(shù)，Kp為預(yù)設(shè)初始比例系數(shù)，B為當(dāng)前時(shí)刻的動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)，tanh(為雙曲正切函數(shù)，用于對(duì)動(dòng)態(tài)威脅等級(jí)進(jìn)行歸一[0039]如此調(diào)整比例系數(shù)，可在B值越大時(shí)自適應(yīng)增強(qiáng)比例系數(shù)，以快速抑制干擾；在B值[0040]PID控制系統(tǒng)利用當(dāng)前時(shí)刻優(yōu)化后的比例系數(shù)作為下一時(shí)刻的比例系數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)主焊絲電流補(bǔ)償量，并輔以微分項(xiàng)預(yù)調(diào)從焊絲電流，實(shí)現(xiàn)電弧-熔池系統(tǒng)的瞬態(tài)干擾抑制與穩(wěn)態(tài)熱輸入再平衡，從而降低熔深數(shù)據(jù)波動(dòng)、減少氣孔率，提升焊接設(shè)備制造中熔池動(dòng)態(tài)平衡的穩(wěn)定性。改進(jìn)后的埋弧焊機(jī)設(shè)備通過B值的實(shí)時(shí)計(jì)算與PID調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了多干擾耦合下的自適應(yīng)優(yōu)化。[