量大面广的焊接过程普遍存在能/材耗巨大、污染严重、可靠性低等问题，是制约我国高端装备制造业和经济可持续发展的重要瓶颈。本项目拟针对高效节能的窄间隙GMAW 焊接过程展开研究，这不仅是焊接技术领域的时代主题和研究热点，也是我国经济发展国防建设以及高端装备制造业崛起的重大需求。 （1）窄间隙焊接过程非线性建模与仿真分析。详细分析了窄间隙焊接机理，建立了基于电弧摆动和电弧旋转的窄间隙焊接过程动态仿真模型，从工艺参数对热输入影响的角度切入，研究了其对焊接质量的影响以及侧壁熔合不良、焊缝超高、凸度过大、咬边等缺陷产生的原因，为窄间隙焊接工艺参数优化提供了理论依据。 （2）功率变换系统及控制策略研究。分析了VIENNA整流器输入电流过零点畸变机理及电位振荡与零序分量之间的数学关系，提出一种修正注入零序分量载波调制策略，解决了电流过零点畸变问题，同时实现VIENNA整流器中点电位的平衡和纹波振荡的抑制；为解决常规模糊控制器存在稳态误差的缺点，设计了一种弧焊电压自适应模糊控制器，动态响应快、稳态误差小。 （3）焊接过程信号处理与焊接质量评价方法研究。焊接过程强烈的高频干扰和随机扰动，影响了反馈信息的真实性，为此提出一种适合于焊接电流的平滑窗口宽度可调的自适应卡尔曼滤波方法，鲁棒性强；焊接性能的综合评价是优化焊接工艺和指导焊接过程控制的重要保障，为此研究了电弧电压和焊接电流概率密度分布与焊接稳定性的关系，提出了基于U-I二值图像的弧焊稳定性判定方法，可定量分析焊接过程的稳定性。 （4）大功率电源高抗扰组网群控系统研究与实现。提出了基于三层网络结构的焊接电源群控系统方案，设计了基于B/S架构的群控管理系统；研究了基于多路Wi-Fi的动态组网方法，通过自组网算法，构建了多信道多路径的Wi-Fi网络，保障了大功率逆变电源系统的集群可靠管理。 2100433B