基于粒子群优化算法电容式焊缝跟踪传感器去噪方法研究#汤希，洪波，柳健，陶涛，刘龙**51015202530（湘潭大学机械工程学院，湘潭411105）摘要：针对小波阈值去噪法在电容式焊缝跟踪传感器薄板搭接信号处理过程中使用软阈值法会使去噪后的信号丢掉焊缝信号的某些特征、硬阈值法在平滑方面有所欠缺的问题，提出了一种软硬阈值改良折中法：折中阈值去噪法。Donoho在理论上证明并找到了最优的通用阈值，但通用阈值在实际应用中的效果并不十分理想。基于此本文提出采用分层阈值。并且使用粒子群优化算法来确定每一个分解尺度的最佳阈值，有效的避免了计算含噪信号的噪声方差。实验结果分析表明，采用该方法对薄板搭接电容焊缝跟踪信号进行降噪处理，能够满足系统的去噪要求。关键词：焊缝跟踪；折中阈值去噪法；分层阈值；粒子群优化算法中图分类号：TG445AStudyonCapacitanceforSensorSeamTrackingofDenoisingMethodBasedonParticleSwarmOptimizationAlgorithmTangxi,Hongbo,Liujian,Taotao,Liulong(XiangtanUniversityofMechanicalEngineering,Xiangtan411105)Abstract:Forwaveletthresholddenoisingmethodincapacitiveplatelapseamtrackingsensorsignalprocessingmakesuseofthesoftthresholddenoisingsignalafterlosingsomeofthecharacteristicsofweldsignalandhardthresholdmethodhasbeenlackinginthesmoothproblem.thispaperproposesamodifiedcompromisesofthardthresholdmethod:compromisethresholddenoisingmethod.Donohoproveintheoryandfoundthegeneraloptimalthreshold,butgeneralthresholdintheactualapplicationeffectisnotveryideal.BasedontheproposedinthispaperUSESthehierarchicalthreshold.Andusingtheparticleswarmoptimizationalgorithmtodeterminethebestthresholdvalueofeachdecompositionscale,effectivelyavoidthenoisevariancecalculationwithnoisesignal.Experimentalresultsshowthatthismethodonlapcapacitanceplateweldtrackingsignalnoisereductionprocessing,cansatisfytherequirementofthesystemnoise.Keywords:Weldingseamtracking;Compromisethresholddenoisingmethod;Layeredthreshold;Particleswarmoptimizationalgorithm350引言随着现代工业的快速发展，对焊接的自动化程度要求越来越高，薄板搭接焊缝作为工业生产中的一种非常广泛应用的焊接坡口形式，其焊缝的自动跟踪一直得不到良好的解决方案[1]。电容式焊缝跟踪传感器在用于薄板搭接中的输出信号是非线性、弱非平稳的，且受外部40环境等多种不确定因素的影响很大，并且输出信号中通常包含分形噪声，采用传统的去噪方基金项目：国家自然科学基金资助项目（50975243）；湖南省战略性新兴产业产学研结合创新平台创新能力项目（2012GK4100）；湖南省科技计划重点项目（2012XK4086）；湖南省研究生科研创新项目---本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---（CX2012B257）作者简介：汤希(1987-)男，研究生。主要研究方向：焊接机器人及其自动化通信联系人：洪波(1982-),男,教授，博士生导师.主要研究方向：焊接机器人及其自动化方向.1539558350@qq.com-1----本文来源于网络，仅供参考，勿照抄，如有侵权请联系删除---[2]对自相似过程具有很强的去相关作用，很适合处理非平稳信号，将小波理论用在薄板搭接电容式焊缝跟踪传感器信号处理中是一种有效方法。本文在深入分析小波阈值降噪电容焊缝跟踪信号特征的基础上，发现软阈值法和硬阈值4550法都存在一定的缺陷，即软阈值法会使去噪后的信号丢掉某些特征，而硬阈值法在平滑方面有所欠缺[3]。所以在此基础上进行了改进，提出了一种软硬阈值改良折中法：折中阈值去噪法。但是在阈值的选择上如果我们选择Donoho在理论上证明并找到了的通用阈值，实际应用中的效果并不十分理想。所以本文提出利用分层阈值。并且运用粒子群优化算法来确定每一个分解尺度的最佳阈值[4]。通过大量的实验结果分析表明，该方法在去噪性能方面效果更好。1电容式焊缝跟踪传感信号特征分析图1是我们在实验过程中截取的电容式...