超高壓帶電清掃機(jī)器人控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、我國(guó)西北地區(qū)多風(fēng)沙、少陰雨，絕緣瓷瓶容易積累污垢，從而發(fā)生“污閃”事件，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。因而必須對(duì)變電站內(nèi)的絕緣磁瓶進(jìn)行定期清掃，以避免“污閃”事件的發(fā)生。在國(guó)家863項(xiàng)目的資助下，課題組從2002年開(kāi)始研制帶電清掃機(jī)器人，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力，機(jī)器人的研制取得初步成效，解決了很多技術(shù)難題，制作出第一代樣機(jī)(HVCR-Ⅰ)并成功地在蘭州某220/330kV變電所進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)帶電清掃試驗(yàn)。在第一代樣機(jī)研制基礎(chǔ)上，課題組又研制了第二代超

2、高壓帶電清掃作業(yè)機(jī)器人(HVCR-Ⅱ)。第二代樣機(jī)較第一代結(jié)構(gòu)有了很大的改變，性能也有了很大提高。 本論文主要闡述了第二代樣機(jī)的控制系統(tǒng)及功能設(shè)計(jì)，并對(duì)系統(tǒng)的主要機(jī)構(gòu)—作業(yè)平臺(tái)的控制進(jìn)行了設(shè)計(jì)和研究，最后介紹了關(guān)于機(jī)器人使用性能的一些相關(guān)試驗(yàn)。 文中首先介紹了超高壓帶電清掃機(jī)器人的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，包括機(jī)械機(jī)構(gòu)和液壓系統(tǒng)，以及功能設(shè)計(jì)要求；然后根據(jù)功能設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。系統(tǒng)采用了上下位機(jī)交互式控制系統(tǒng)，下位機(jī)的

3、主要功能是控制功能的實(shí)現(xiàn)，上位機(jī)的主要功能是對(duì)下位機(jī)進(jìn)行監(jiān)控。文中詳細(xì)論述了下位機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括硬件的選型與組建，機(jī)器人移動(dòng)、作業(yè)、調(diào)平等各個(gè)控制功能的實(shí)現(xiàn)及相關(guān)問(wèn)題研究；然后本文論述了引入上位機(jī)控制系統(tǒng)的主要作用，詳細(xì)闡述了以S12單片機(jī)為核心的上位機(jī)控制的系統(tǒng)的組成，外圍器件的設(shè)計(jì)和功能實(shí)現(xiàn)；討論了上下位機(jī)的通訊和控制功能的實(shí)現(xiàn)。 作業(yè)平臺(tái)是系統(tǒng)的主要功能部分，平臺(tái)的升降機(jī)構(gòu)采用了雙層剪叉式升降機(jī)構(gòu)和接力式驅(qū)動(dòng)設(shè)