开始焊接大棚钢管时，将焊条与焊件接触短路后立即提起焊条，引燃电弧。电弧的高温将焊条与焊件局部熔化，熔化了的焊芯以熔滴的形式过渡到局部的焊件表面，熔合在一起形成熔池。焊条药皮在熔化过程中产生一定量的气体和液态熔渣，产生的气体充满在电弧和熔池周围，起隔绝大气保护液体金属的作用。液体熔渣密度小，在熔池中不断上浮，覆盖在液体金属上面，也起着保护液体金属的作用。同时，药皮熔化产生的气体、熔渣与熔化了的焊芯、焊件发生一系列冶金反应，保证了所形成焊缝的性能。随着电弧沿焊接方向不断移动，熔池液态金属逐步冷却结晶，形成焊缝。焊条电弧焊的优点。（1）工艺灵活、适应性强对于不同的焊接位置、接头形式、焊件厚度的焊缝，只要焊条所能达到的任何位置，均能进行方便的焊接。对一些单件、小件、短的、不规则的空间任意位置的焊缝以及不易实现机械化焊接的焊缝，更显得机动灵活，操作方便。（2）应用范围广焊条电弧焊的焊条能够与大多数大棚钢管性能相匹配，因此，接头的性能可以达到被焊金属的性能。焊条电弧焊不但能焊接碳钢、低合金钢、不锈钢及耐热钢，对于铸铁、高合金钢及有色金属等也可以用焊条电弧焊焊接。此外，焊条电弧焊还可以进行异种钢焊接和各种金属材料的堆焊等。（3）易于分散焊接应力和控制焊接变形由于焊接时局部的不均匀加热，所以焊件在焊接过程中都存在着焊接应力和变形。对于结构复杂而焊缝又比较集中的焊件、长焊缝和大厚度焊件，其应力和变形问题更为突岀。釆用焊条电弧焊，可以通过改变焊接工艺，如采用跳焊、分段退焊、对称焊等方法，来减少变形和改善焊接应力的分布。（4）设备简单、成本较低焊条电弧焊使用的交流焊机和直流焊机，其结枃构都比较简单，维护保养也较方便；设备轻便，易于移动，且焊接中不需要辅助气体保护，并具有较强的抗风能力；投资少，成本相对较低。

        气动比例系统因其独特的优点被广泛应用于各种自动控制领域。但是由于工作介质的可压缩性、易受温度变化的影响等特点，气体的各特征参数在系统的运动过程中是变化的，气动系统本质上属于典型的非线性系统，所以对系统建立精确的数学模型是比较困难的。但是在研究和设计气动比例系统的初始阶段，需要根据初步确定的技术方案建立被控对象的数学模型，并且利用数学模型进行控制方案的论证和选择、控制性能预测以及被控对象的结构参数优化。因此本章通过理论分析建立了气动比例系统的数学模型，为后面的研究分析奠定基础。大棚钢管制造业是国民经济发展的重要支柱，制造业的先进程度标志着一个***的发展水平。

        随着现代制造业在环境、结构、过程等多方面表现出的复杂性日益增强，对复杂制造系统的运营管理与优化也提出了更高的要求。复杂制造系统技术密集，资金密集，例如，在半导体集成电路芯片制造生产线上，投资的75%用在设备上，相比于通过增加贵重设备来提高产能的方式，以改进生产计划与调度策略来优化生产也能收到良好效果，价格动辄数千万甚至上亿的设备如果少空闲几分钟，则将节省数目可观的成本生产计划与调度是复杂制造企业生产活动和组织管理的重要环节，是提高企业经济效益的有效途径，对于提高企业生产管理水平、节约成本、提升市场竞争力、快速收回投资以及获得更高的经济效益有着十分重要的意义。而复杂制造系统的调度优化毫无疑问是众多调度问题中颇具挑战性的一类，得到了国内外工业工程、控制工程、人工智能、应用数学、运筹学、计算机科学、管理科学、系统工程等领域的研究人员及工程技术人员的广泛关注，成为学术界和应用界的研究热点之以多重入特征明显的半导体制造系统为代表的一类复杂制造系统，因其在工艺流程、多样性约束、生产方式等方面的复杂要求及来自内外部制造环境的动态不确定性，为其制造过程的生产计划和调度控制的研究带来了更大的挑战。近十多年来，虽然有大批学者投身这一领域的研究，也取得了相当可观的成果积累但主要的研究工作还是集中于对生产计划与调度中各个子问题的求解，如能力计划、投料控制、实时调度等。无论是从模型到方法的理论研究，还是从优化问题到控制策略的技术探素，都难以填充研究与应用之间的鸿沟，究其原因，已有的研究成果在系统性和灵活性上的不足可能是制约因素之一。