船載收油機(jī)掃油臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動協(xié)調(diào)仿真分析與電液控制關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、本文以企業(yè)委托項(xiàng)目“雙內(nèi)嵌收油機(jī)及圍油欄卷繞懸臂等機(jī)械化成套裝備研究與開發(fā)”為背景，對溢油回收系統(tǒng)掃油臂機(jī)構(gòu)進(jìn)行運(yùn)動控制研究。
　　雙內(nèi)嵌溢油回收系統(tǒng)一般包括可伸縮式自動掃油臂、帶卷繞機(jī)的圍油欄、輸油泵、自動控制面板以及遠(yuǎn)程遙控，并采用全液壓驅(qū)動。該系統(tǒng)可廣泛裝備于專業(yè)溢油回收船、多功能海事監(jiān)測船、小型漁船等船舶中，是溢油應(yīng)急響應(yīng)裝備中高效、可靠、方便的收油系統(tǒng)。其中，掃油臂機(jī)構(gòu)作為雙內(nèi)嵌溢油回收系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，可完成對圍油欄

2、的牽引布放任務(wù)，并且可針對不同特性、厚度的海面溢油調(diào)節(jié)掃油面積，提高海面溢油回收作業(yè)的工作效率。
　　論文以雙內(nèi)嵌溢油回收系的掃油臂機(jī)構(gòu)作為研究對象，在對圍油欄牽引布放方法分析研究的基礎(chǔ)上，建立了掃油臂機(jī)構(gòu)運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型，分析了掃油臂機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)特性，對抓握點(diǎn)運(yùn)動軌跡進(jìn)行了規(guī)劃;在對掃油臂機(jī)構(gòu)受力特性分析的基礎(chǔ)上，建立了掃油臂機(jī)構(gòu)的動力學(xué)模型，分析了掃油臂機(jī)構(gòu)的動力學(xué)特性。
　　在對電液比例控制技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，建立了掃油臂

3、機(jī)構(gòu)三關(guān)節(jié)電液比例位置控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，根據(jù)掃油臂機(jī)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)參數(shù)對控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真驗(yàn)證，得到三關(guān)節(jié)原電液比例位置控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)特性與動態(tài)特性指標(biāo)，根據(jù)具體工況要求，運(yùn)用頻域分析法對原電液比例位置控制系統(tǒng)進(jìn)行了串聯(lián)滯后—超前校正。
　　基于掃油臂機(jī)構(gòu)的運(yùn)動學(xué)數(shù)學(xué)模型及校正后三關(guān)節(jié)電液位置控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，在具體設(shè)計(jì)參數(shù)的基礎(chǔ)上，建立了掃油臂機(jī)構(gòu)電液控制運(yùn)動學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停ㄟ^仿真得到機(jī)構(gòu)在空載條件及負(fù)載條件下抓握點(diǎn)的運(yùn)動軌跡特