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龙图腾网获悉苏州中科煜宸激光智能科技有限公司申请的专利激光熔覆平整化控制系统和方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115407716B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211031681.9，技术领域涉及：G05B19/4097；该发明授权激光熔覆平整化控制系统和方法是由张琪;石拓;唱丽丽;孙业旺;张荣伟;邢月华设计研发完成，并于2022-08-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本激光熔覆平整化控制系统和方法在说明书摘要公布了：本发明涉及激光熔覆增材制造技术领域，提供一种激光熔覆平整化控制系统，包括激光器、激光熔覆加工头、机器人、工作台、变位机、送粉器、保护气装置、视觉采集单元、激光熔覆系统控制器及计算机系统。计算机系统对实时的熔池图像执行图像处理、特征提取后输入MPC控制器，输出工艺参数调整量。激光熔覆系统控制器根据工艺参数调整量将对应的工艺参数调整指令分别发送至激光器、机器人以及送粉器，实时调整激光功率、激光扫描速度和送粉速率。通过本发明可在线监测熔池的多种特征信息并基于预测控制模型实时作出反馈，通过对多种工艺参数的实时调整，补偿加工过程中的几何误差，使成型零件表面均匀平整化，提高激光熔覆工件表面质量和尺寸精度。

本发明授权激光熔覆平整化控制系统和方法在权利要求书中公布了：1.一种激光熔覆平整化控制方法，其特征在于，包括： 步骤1、获取金属激光熔覆增材制造的熔池图像流信息； 步骤2、基于熔池图像流信息从多帧熔池图像进行感兴趣区域选取； 步骤3、基于感兴趣区域，采用表面拟合方法拟合ROI熔池图像，通过拟合获得拟合公式系数以及拟合优度统计量； 步骤4、对获得的多个拟合公式系数以及拟合优度统计量进行特征参数降维处理，确定其中的n个影响熔池的关键特征作为平整化特征向量； 步骤5、以平整化特征向量以及激光熔覆的工艺参数向量作为数据集，并基于matlab系统辨识工具箱进行多输入多输出的系统辨识，得到平整度特征参数和对应工艺参数数据间关系的时间常数、稳态增益、时间延迟及对应的状态空间模型；其中所述时间常数、稳态增益、时间延迟对应一组状态空间模型的状态系数；其中工艺参数包括激光功率、激光扫描速度和送粉速率； 步骤6、以所述状态空间模型作为模型预测控制器的结构，建立模型预测控制器，其输入为平整度特征参数，输出为激光熔覆的工艺参数调整量，并配置模型预测控制器控制参数； 步骤7、在金属激光熔覆增材制造过程中，实时采集熔池图像数据，提取平整化特征向量，并将提取的平整化特征向量作为模型预测控制器的输入，模型预测控制器根据实时图像信息得到熔池平整度偏差向量，并输出工艺参数调整量，并发送至激光熔覆系统控制器；以及 步骤8、激光熔覆系统控制器根据工艺参数调整量将对应的工艺参数调整指令分别发送至激光器、机器人以及送粉器，实时调整激光功率、激光扫描速度和送粉速率，补偿加工过程中的几何误差，使成型零件表面均匀平整化； 其中，所述步骤2中，所述采用表面拟合方法拟合ROI熔池图像，所使用的拟合公式为高阶多项式，表达为： z＝p00+p10*x+p01*y+p20*x2+…+p21*x2*y+p12*x*y2+p03*y3 其中，x,y表示像素点的像素坐标，z表示坐标为x,y的像素点的灰度值，p00,p10，p01,p20，p11,p02，p21，p12，p03分别为多项式系数； 通过对熔池的表面拟合，获得14个特征参数，包括前述的9个多项式系数及5个拟合优度统计量，所述5个拟合优度统计量分别为和方差SSE、确定系数R-squre、均方差MSE、校正确定系数adjR-square和均方根RMSE； 在所述步骤4中，所述状态空间模型的状态方程表达为： Aγyk＝Bγuk+ek 式中，yk是k时刻的平整度特征向量，uk是k时刻对应的工艺参数向量，Aγ和Bγ分别为状态系数，ek是白噪声。

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