将电弧稳定性评估特征量、双丝埋弧焊焊接参数和电弧能量稳定性特征非线性映射模型以及粒子群优化算法相结合,可以实现一种基于粒子群的双丝埋弧焊焊接参数优化选择方法。具体实现思路为:以双丝埋弧焊六组主要焊接参数为优化变量,以所建立的双丝埋弧焊焊接参数和电弧能量稳定性特征BP神经网络非线性映射模型为目标函数,以电弧电流信号LMD能谱熵值最小为优化目标,利用MATLAB编写相应的程序来实现最优焊接参数的求解。基于PSO的工艺参数优化流程如图6-7所示。
根据所建立的双丝埋弧焊焊接参数优化模型,以双丝埋弧焊焊接参数和电弧能量特征BP神经网络非线性映射模型为目标函数,以前后丝电流信号LMD能谱熵特征最小为优化目标来对双丝埋弧焊焊接参数进行优化。
粒子群优化算法中各参数设置如下:种群大小为30,一个粒子的维数为6,粒子各维的位置范围分别为优化模型所约束的边界条件所示范围,粒子各维的飞行速度范围按5.2.2小节所描述的方式确定,设定最大迭代次数为200。由于是单目标优化,每次优化过程只产生一个最优结果,即可得到一组最优焊接参数。为了使得优化参数搭配的分布范围尽量合理,进行多次优化训练,从所有结果中选出6组能谱熵值最优的不同参数搭配(见表6-4)。从表6-4中各组参数的搭配情况来看,均满足双丝埋弧焊常规焊接参数搭配。图6-8所示为第1组~第6组优化参数粒子群寻优过程的最优适应度收敛曲线图,从图中可以看出,随着迭代过程的进行,最优适应度均能快速平稳地收敛到最小值附近。
图6-7 基于PSO的焊接参数优化流程
表6-4 经PSO优化的焊接参数搭配
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图6-8 各组优化参数对应的最优适应度收敛曲线
图6-8 各组优化参数对应的最优适应度收敛曲线(续)
图6-8 各组优化参数对应的最优适应度收敛曲线(续)
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