在输油管线的施工过程中,管道焊接是一道非常重要的工序。手工焊逐步被半、全自动焊焊接工艺所代替。具有焊缝跟踪功能的自动化焊接设备的开发研制成为管道自动焊技术发展的迫切需要。本文以管道窄焊缝全位置焊为研究对象,对基于摆动电弧传感器的焊缝跟踪系统信号所涉及到的信号采集与处理、焊缝偏差提取、实时纠偏控制等关键技术进行了研究。根据摆动电弧传感器的工作原理,建立等速送丝和电压缓降特性MIG焊焊接系统的电弧传感器的理论静态模型,即输入(焊炬高度)与输出(焊接电流)的关系。利用多元线性回归的方法,结合焊接实验的数据推导了电弧传感器的实际模型,对焊接电流与焊炬高度的关系近似线性化处理。利用电流信号左右积分差值法建立不同摆动形式和坡口形式对应的积分差值△S关于偏差e的方程。针对焊炬高度较低(<10mm)或较高(>35mm)时线性化处理高度与电流的关系有较大误差的问题或准确的电弧传感器数学模型难以建立的情况,提出了一种基于BP神经网络的方法建立模型并优化积分差值偏差提取算法,通过实验数据建立和验证了神经网络模型。分别进行不同坡口角度和不同横向偏差的焊接实验和不同高度偏差的焊接实验,采集电流信号并利用两种滤波方法进行非短路信号和短路信号的离线处理,获得平滑信号,然后对比实际偏差与积分差值法求得的理论偏差,为后续跟踪控制提供支持。利用PLC与LabView之间的通信设计在线跟踪系统,Labview与PLC通讯使用R232通讯.首先LabView读取焊枪摆动的位置信息来判断对电流信号是开始左积分还是右积分或对信号不进行加工,然后将积分差值代入到偏差提取公式中解得偏差值,最后把偏差值转化成PLC识别的数据写入PLC来调节焊枪的摆动,消除偏差。