深海水下液壓機械手驅動系統(tǒng)壓力適應型控制器研制.pdf

1、論文研究了深海水下液壓機械手驅動系統(tǒng)的壓力適應型控制器,主要包括ECU控制單元、直流無刷電機控制器以及比例控制放大器。針對水下機械手對控制器的設計要求,完成了上述三款控制器的硬件電路研制和控制軟件程序;針對深海特殊的作業(yè)環(huán)境,提出了提高控制器耐壓性、可靠性的設計方案;針對比例閥箱和無刷直流電機內(nèi)艙有限的裝載空間,提出了控制器小型化、集成化的設計方案。
　　 論文通過抗壓試驗、老化試驗以及調試和聯(lián)調試驗對研制的三款控制器性能進行了

2、檢驗,實驗結果表明:三款壓力適應型控制器能夠滿足深海水下高壓、潮濕等惡劣環(huán)境的作業(yè)要求;三款控制器的硬件電路和軟件控制程序也滿足設計要求,能夠確保水下機械手穩(wěn)定、可靠的進行深海作業(yè)。
　　 論文總共分為七章:
　　 第一章介紹了課題的研究背景,以及國內(nèi)外深海水下液壓機械手的發(fā)展狀況,通過對水下機械手液壓驅動系統(tǒng)的特點和總體構成介紹,引出了本課題的研究意義和研究內(nèi)容。
　　 第二章從水下機械手液壓驅動系統(tǒng)構成出發(fā),

3、提出了本課題所要研制的三款壓力適應型控制器;針對深海特殊的作業(yè)環(huán)境,提出了控制器耐壓性、可靠性以及其結構小型化、集成化的設計方案;最后介紹了控制器的軟件開發(fā)環(huán)境和所要實現(xiàn)的功能。
　　 第三章詳細介紹了整個電控系統(tǒng)抗壓元器件的選型和功能電路實現(xiàn),如濾波電容、電源模塊以及功能模塊的電容等;及電控系統(tǒng)閉環(huán)控制信號反饋傳感器的選擇及其抗壓功能保證。
　　 第四章詳細介紹了水下機械手整個電控系統(tǒng)的小型化和集成化功能和結構實現(xiàn),根

4、據(jù)電控系統(tǒng)的功能需求,選擇了所需的集成芯片;針對控制器有限的裝載空間,實現(xiàn)了PCB板的小型化設計。
　　 第五章介紹了包括比例控制放大器電流閉環(huán)、機械手位置閉環(huán)、電機轉速閉環(huán)和電機電流閉環(huán)的水下機械手整個電控系統(tǒng)的閉環(huán)控制;針對閉環(huán)控制需求,還編制了一套相應的軟件控制程序。
　　 第六章介紹了壓力適應型控制器的抗壓、可靠性和聯(lián)調試驗,給出了實驗方法、裝置和結果。
　　 第七章總結了課題的主要研究成果,并在此基礎上