深海作業(yè)型機(jī)器人防滑控制研究.pdf

1、深海作業(yè)型機(jī)器人是一種在水深5000～6000米海底采集多金屬結(jié)核的自主行走履帶車輛，其防滑控制是整個(gè)深海采礦系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。機(jī)器人工作在剪切強(qiáng)度較弱且隨機(jī)變化的深?！跋≤浀住?，與同類陸地履帶車輛相比，更易產(chǎn)生打滑，嚴(yán)重時(shí)將深陷入沉積物中，喪失作業(yè)行走能力。因此，對(duì)其行走進(jìn)行防滑控制，保障深海作業(yè)機(jī)器人行駛的安全性成為一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。 在深入分析了海底泥土力學(xué)特性基礎(chǔ)上，根據(jù)機(jī)器人本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和物理學(xué)原理，在進(jìn)行了一系列有

2、利于簡(jiǎn)化問(wèn)題分析與研究的假設(shè)之后建立了深海作業(yè)機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)模型和液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)模型。接下來(lái)本文在分析了履帶防滑控制原理的基礎(chǔ)上，揭示了滑轉(zhuǎn)率與附著條件的關(guān)系，然后綜合深海作業(yè)機(jī)器人模型建立了以滑轉(zhuǎn)率控制為目標(biāo)的防滑控制系統(tǒng)。本文應(yīng)用趨近律方法削弱滑模變結(jié)構(gòu)控制固有的抖振現(xiàn)象。最佳滑轉(zhuǎn)率的辨識(shí)技術(shù)是控制的基礎(chǔ)，本文應(yīng)用的基于附著系數(shù)和滑轉(zhuǎn)率曲線形狀的辨識(shí)方法可以通過(guò)馬達(dá)轉(zhuǎn)矩和履帶角加速度得到最佳滑轉(zhuǎn)率值。 通過(guò)MATLAB/Sim