基于模糊PID控制的高转速铝合金薄板搅拌摩擦焊接过程控制研究

针对高转速搅拌摩擦焊薄板焊接过程中由于板材变形、机械结构变形等原因导致的焊接过程中产生轴向压力变化导致焊接质量下降问题,文中设计了一套基于模糊PID控制的FSW轴向压力控制系统.利用模糊推理对PID参数进行实时调节,实现了搅拌摩擦焊轴向压力控制,实验表明:该控制系统轴向压力控制误差为3.05%,且具有良好的稳定性,能够保证焊接轴向压力在目标值附近浮动率小.在轴向压力闭环控制下的焊接接头成形美观,无明显焊接缺陷,焊接接头力学性能优异,稳定性较好,平均抗拉强度达239 MPa,约为母材的82.4%,相比无轴向压力控制下的接头,平均抗拉强度提高了4.7%.