附件C：譯文

用于焊縫自動(dòng)跟蹤的電弧傳感系統(tǒng)
——數(shù)學(xué)模型
PAN Jiluan (潘際鑾)
Department of Mechanical, Tsinghua University, Beijing 100084, China (email:jpan@ncu.edu.cn)
Received September 20,2000
摘要 電弧傳感器是用于電弧焊接焊縫自動(dòng)跟蹤的最流行的和最有效的傳感器，我們對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)地研究。在控制理論和實(shí)驗(yàn)方法的基礎(chǔ)上，建立了這種傳感器的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性的數(shù)學(xué)模型。該模型使我們對(duì)電弧傳感器的理解,由定性提高到了定量的水平。這對(duì)電弧傳感器的設(shè)計(jì)和進(jìn)一步的發(fā)展具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：電弧傳感器 焊接 焊縫跟蹤 數(shù)學(xué)模型

電弧傳感器相對(duì)于其他類型的傳感器，具有許多優(yōu)點(diǎn)。例如，它將自身與焊接電弧結(jié)合變成了一個(gè)單一的實(shí)體，簡(jiǎn)化了焊縫跟蹤系統(tǒng)，提高了進(jìn)出焊槍的焊接結(jié)構(gòu)，特別是它對(duì)電弧光，溫度和磁場(chǎng)等具有很好的抗干擾性。然而，對(duì)于它的應(yīng)用和進(jìn)一步發(fā)展，仍然有許多問(wèn)題有待解決。它們主要是：（1）傳感機(jī)理方面知識(shí)匱乏，特別是對(duì)傳感系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的定量分析；（2）靈敏度低；（3）對(duì)焊縫位置的識(shí)別能力低，特別是對(duì)除V型坡口以外的搭接街頭和I型對(duì)接接頭情況更為嚴(yán)重；（4）在脈沖MIG焊和短路焊接工藝中抵抗電流干擾的發(fā)生能力較低；（5）機(jī)構(gòu)體積大并且笨重。
清華大學(xué)對(duì)上述問(wèn)題已進(jìn)行了多年的研究，所取得的一些成就在以往所發(fā)表的論文和將要發(fā)表的文獻(xiàn)中都有所闡述。

1. 靜態(tài)特性的模型
電弧傳感系統(tǒng)的物理模型如圖1 所示。顯然，此系統(tǒng)必須滿足兩個(gè)平衡條件：一個(gè)是電源回路，另外一個(gè)是送絲系統(tǒng)。根據(jù)第一個(gè)條件可建立下面的方程