[发明专利]JCO成型管形在线闭环控制方法、系统、装置

权利要求书

1.一种JCO成型管形在线闭环控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S100，基于待成型钢板的尺寸和力学性能参数，获取待成型钢板变形后的变形数据，基于所述变形数据确定预设钢管的预设成型轮廓、预设压制道次和每个压制道次的预设压下量；所述变形数据包括待成型钢板变形后的应力、应变、变形量和回弹量；

步骤S200，根据所述预设压下量对待成型钢板进行压制，获取压制成型过程中待成型钢板的成型截面数据，并拟合出待成型钢板的实际成型轮廓；所述成型截面数据包括轮廓数据，所述轮廓数据包括直线段和圆弧段，两条所述直线段分别位于所述圆弧段的两端，所述圆弧段两侧的直线段之间的夹角为卷曲角；

步骤S300，将拟合出的实际成型轮廓和预设成型轮廓进行对比，获取实际成型轮廓与预设成型轮廓的卷曲角度差值；所述“获取实际成型轮廓与预设成型轮廓的卷曲角度差值”的方法为：

步骤S310，基于每个压制道次的所述轮廓数据，分离出直线段数据和圆弧段数据；

步骤S320，依据所述直线段数据，基于预设的运算规则计算出两条直线段之间的夹角；

步骤S330，基于步骤S320获取的所述夹角，确定当前压制道次实际成型轮廓的卷曲角度与理论卷曲角度的差值；

步骤S400，依据步骤S300获取的卷曲角度差值，根据预设的调整规则调整下一次压制道次的压下量，直至完成所有压制道次的压制；所述预设的调整规则为卷曲角度差值与下一次压制道次的压下量的映射关系。

2.根据权利要求1所述的JCO成型管形在线闭环控制方法，其特征在于，所述预设的运算规则包括最小二乘法，依据所述直线段坐标，通过最小二乘法拟合出所述轮廓数据中直线段的方程，并计算出两条直线段之间的夹角。

3.根据权利要求1所述的JCO成型管形在线闭环控制方法，其特征在于，步骤S100中所述的待成型钢板的力学性能参数包括抗拉强度、抗弯强度、屈服强度、伸长率、断面收缩率、冲击韧度、泊松比中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的JCO成型管形在线闭环控制方法，其特征在于，步骤S100中所述的“获取待成型钢板变形后的变形数据”的方法为通过有限元分析获取。

5.根据权利要求1所述的JCO成型管形在线闭环控制方法，其特征在于，步骤S200中“获取压制成型过程中待成型钢板的成型截面数据”的方法为：通过激光视觉传感器获取。

6.根据权利要求5所述的JCO成型管形在线闭环控制方法，其特征在于，所述激光视觉传感器的参数线性偏差为200μm，检测速率为v，v∈(200次/s，4000次/s)。

7.一种JCO成型管形在线闭环控制系统，其特征在于，该系统包括数值模拟仿真模块、执行模块、图像采集模块、闭环反馈模块；

所述数值模拟仿真模块，配置为基于待成型钢板的力学性能参数计算并获取预设钢管的预设成型轮廓、预设压制道次和每个压制道次的预设压下量；

所述执行模块，配置为基于预设成型轮廓、预设压制道次和每个压制道次的预设压下量对所述待成型钢板进行卷制成型处理；

所述图像采集模块，配置为获取压制成型过程中待成型钢板的成型截面数据，并将获取的所述成型截面数据发送至所述闭环反馈模块；所述成型截面数据包括轮廓数据，所述轮廓数据包括直线段和圆弧段，两条所述直线段分别位于所述圆弧段的两端，所述圆弧段两侧的直线段之间的夹角为卷曲角；

所述闭环反馈模块，配置为基于当前压制道次的所述成型截面数据，获取待成型钢板的实际成型轮廓与预设成型轮廓的卷曲角度差值，并根据预设的调整规则控制执行模块，以调整下一次压制道次的压下量，直至完成所有压制道次的压制，其中，获取待成型钢板的实际成型轮廓与预设成型轮廓的卷曲角度差值的具体方法为：基于每个压制道次的所述轮廓数据，分离出直线段数据和圆弧段数据，依据所述直线段数据，基于预设的运算规则计算出两条直线段之间的夹角，基于获取的所述夹角，确定当前压制道次实际成型轮廓的卷曲角度与理论卷曲角度的差值。