水火彎板成型智能支撐檢測平臺的研究與設計.pdf

1、近年隨著軍用船艦裝備水平的不斷提高和民用船舶市場競爭力的顯著提升，船舶工業(yè)得到了飛速的發(fā)展。同時，為了應對造船量日益增長的需求，我國造船業(yè)正在全方位向數(shù)字化造船方向邁進，大力推進精益造船并加快信息化建設，旨在達到減少造船周期，顯著提高造船效率并節(jié)約造船成本的目的。
　　船體外板曲面的成型加工是船舶制造的關鍵及重要環(huán)節(jié)之一，其成型質(zhì)量的優(yōu)劣對船舶整體制造有著重大影響。全世界范圍內(nèi)廣泛使用水火彎板技術對船體外板進行加工，鑒于水火彎板加

2、工環(huán)境十分惡劣，在水火交融的加工環(huán)境下難以對鋼板水火加工面進行實時檢測，選擇對加工面的背面進行檢測則缺乏船體外板支撐設備，并且考慮到支撐設備需要隨著其水火加工過程中曲面變化而進行調(diào)整的過程具有復雜及非線性等特點，支撐設備控制系統(tǒng)難以建立精確的模型來解決定量調(diào)整的要求。針對上述需要解決的問題，本文通過搭建開放式的水火彎板成型智能支撐檢測平臺，在對該平臺設計的基礎上對支柱組的智能控制和檢測數(shù)據(jù)采集進行研究，為船體外板在水火加工過程中的及時檢

3、測提供了有效的解決方案。本文主要工作有:
　　1.根據(jù)水火彎板智能支撐檢測平臺的控制和檢測要求，搭建以運動控制器、PLC結合激光測距模塊組、DSP為硬件平臺的水火彎板成型智能支撐檢測控制系統(tǒng)，設計系統(tǒng)總體方案以及硬件選型和硬件搭建，基于該平臺的設計為后續(xù)智能控制策略研究打下基礎。
　　2.為了讓船體外板在數(shù)控支柱組上能靈活、平穩(wěn)地進行水火加工以配合激光檢測系統(tǒng)，提高檢測精度，簡化檢測流程，提出一種支柱組智能控制算法，針對支柱

4、高度調(diào)整過程難以建立精確數(shù)學模型的特點，在控制過程中融入模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡控制方法，達到定量的對數(shù)控支柱組的各個支柱進行智能調(diào)整的目的。
　　3.為了在保證系統(tǒng)平臺實時性、可靠性的基礎上充分發(fā)揮平臺硬件功能，結合平臺軟件功能需求的基礎上，設計了水火彎板成型智能支撐檢測平臺系統(tǒng)軟件，對數(shù)控支柱運動控制器軟件，檢測系統(tǒng)軟件和上位機應用軟件進行詳細設計。
　　本文通過設計船體外板加工成型支柱組控制系統(tǒng)，用于水火彎板加工過程中，并融