水下作業(yè)機(jī)械手及自動(dòng)工具庫(kù)控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、水下作業(yè)技術(shù)在海洋石油探測(cè)、搶險(xiǎn)救生、海底管道的敷設(shè)、保養(yǎng)和維修等領(lǐng)域均有廣泛的應(yīng)用。本文研究的水下作業(yè)系統(tǒng)包括水下作業(yè)機(jī)械手和自動(dòng)工具庫(kù)兩部分，該型作業(yè)系統(tǒng)能夠在一次下潛中完成多種作業(yè)任務(wù)，論文研究的內(nèi)容具有廣闊的應(yīng)用前景。論文首先介紹了水下作業(yè)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應(yīng)用情況。針對(duì)現(xiàn)有水下作業(yè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，建立了運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，并對(duì)原有水下作業(yè)系統(tǒng)的機(jī)械本體和液壓系統(tǒng)進(jìn)行了修復(fù)和完善。針對(duì)水下作業(yè)系統(tǒng)中機(jī)械手的關(guān)節(jié)驅(qū)動(dòng)形式，建立了

2、閥控非對(duì)稱缸的數(shù)學(xué)模型，并對(duì)其特性進(jìn)行了分析。提出采用Fuzzy-PID的控制策略，并與常規(guī)PID控制進(jìn)行了仿真對(duì)比，仿真結(jié)果表明，采用Fuzzy-PID比采用單純PID控制策略有更好的適應(yīng)性。針對(duì)水下作業(yè)系統(tǒng)，進(jìn)行了電液伺服閥和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了基于PC機(jī)的控制系統(tǒng)，并對(duì)其軟硬件進(jìn)行了調(diào)試?？紤]到水下作業(yè)的特殊性，同時(shí)設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)是以M16為核心的單片機(jī)系統(tǒng)。在基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)中，用戶只需通過(guò)調(diào)