题目：厚壁大尺寸筒体相贯线坡口焊接工作站的研制

随着劳动成本的持续上涨和工业自动化技术的快速发展，焊接企业越来越认识到现代化的焊接设备不但可以提高产品质量、降低生产本，而且能够在很大程度上改善工人的劳动强度，带来可观的经济效益和生产效率。 
根据企业的生产实际和当前的市场需求，本文提出一种以高效永磁同步电机作为动力装置；俯仰平台、液压系统和滚轮平台为执行机构；单轴角度传感器、光电开关为传感器；PLC 及上位机为控制单元的系统基本架构，实现厚壁大尺寸筒形焊件相贯坡面的自动焊接。 
本文首先在确定焊接工作站所应当具备自由度数量的基础上，提出可行有效的控制策略。在此基础上进行机械设计，通过对滚轮架不同驱动形式的力学分析，确定了工作站的最终机械结构。接着对系统关键部件的极限参数进行计算，并以此指导元件选型。基于 Matlab GUI 模块的上位机界面，实现了良好的人机交互，并与 PLC 一起实现预定的控制策略。最后对伺服驱动器、伺服电机、传感器和液压系统进行了联合调试，完成系统的闭环控制。 
由于项目中遇到了滚轮架两台驱动电机同步运行的问题，由此对多电机同步运行进行深入研究，并提出了基于智能 PI 的改进策略，仿真表明系统性能明显改善。本文对工作站的最终联合调试也给出了截图和说明，并在 Matlab 下对控制策略进行了仿真验证，结果表明算法及实现可行、有效。