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应用卡尔曼滤波技术的激光熔覆宽度检测

姜淑娟 王可

姜淑娟, 王可. 应用卡尔曼滤波技术的激光熔覆宽度检测[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206003-1206003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1206003
引用本文: 姜淑娟, 王可. 应用卡尔曼滤波技术的激光熔覆宽度检测[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1206003-1206003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1206003
Jiang Shujuan, Wang Ke. Application of Kalman filter in laser molten pool width detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1206003-1206003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1206003
Citation: Jiang Shujuan, Wang Ke. Application of Kalman filter in laser molten pool width detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(12): 1206003-1206003(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1206003

应用卡尔曼滤波技术的激光熔覆宽度检测

doi: 10.3788/IRLA201645.1206003
基金项目: 

国家自然科学基金(51375316;51305280);辽宁省自然科学基金(201202173)

详细信息
    作者简介:

    姜淑娟(1977年-),女,讲师,博士,主要从事激光快速成型与检测方面的研究。Email:471731297@qq.com

  • 中图分类号: TP202

Application of Kalman filter in laser molten pool width detection

  • 摘要: 对金属零件激光成形过程闭环控制系统中,熔覆宽度的检测技术进行了研究,提出了一种基于卡尔曼滤波技术的熔覆宽度检测方法。利用视觉传感系统获取激光加工过程中的熔池图像,经过图像处理与图像标定求熔覆宽度作为参量建立系统状态方程和测量方程,应用卡尔曼滤波算法对图像上的熔宽和熔宽变化进行状态估计,得到最小均方差条件下的熔覆宽度最佳预测值,从而减小过程噪声和测量噪声引起的熔覆宽度测量偏差,测量平均误差由0.028 mm降为0.009 3 mm,实现加工过程熔覆宽度的精确检测。实验结果证明:将卡尔曼滤波技术应用到熔覆宽度检测过程中可以大大提高熔宽检测精度。
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-09
  • 修回日期:  2016-05-03
  • 刊出日期:  2016-12-25

应用卡尔曼滤波技术的激光熔覆宽度检测

doi: 10.3788/IRLA201645.1206003
    作者简介:

    姜淑娟(1977年-),女,讲师,博士,主要从事激光快速成型与检测方面的研究。Email:471731297@qq.com

基金项目:

国家自然科学基金(51375316;51305280);辽宁省自然科学基金(201202173)

  • 中图分类号: TP202

摘要: 对金属零件激光成形过程闭环控制系统中,熔覆宽度的检测技术进行了研究,提出了一种基于卡尔曼滤波技术的熔覆宽度检测方法。利用视觉传感系统获取激光加工过程中的熔池图像,经过图像处理与图像标定求熔覆宽度作为参量建立系统状态方程和测量方程,应用卡尔曼滤波算法对图像上的熔宽和熔宽变化进行状态估计,得到最小均方差条件下的熔覆宽度最佳预测值,从而减小过程噪声和测量噪声引起的熔覆宽度测量偏差,测量平均误差由0.028 mm降为0.009 3 mm,实现加工过程熔覆宽度的精确检测。实验结果证明:将卡尔曼滤波技术应用到熔覆宽度检测过程中可以大大提高熔宽检测精度。

English Abstract

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