海底犁式挖溝機控制系統(tǒng)研究.pdf

1、伴隨著對海洋資源的不斷開發(fā)，世界各國對海底管道的保護(hù)意識不斷增強，用于海底管道埋設(shè)的機器不斷出現(xiàn)。海底犁式挖溝機作為其中一種，從上世紀(jì)70年代發(fā)展至今已有40年歷史。而我國至今還沒有具有自主知識產(chǎn)權(quán)的此類機器。正是在這種情況下，從2007開始設(shè)計能完成海底50米水深挖溝作業(yè)的機械。本論文對海底犁式挖溝機的控制系統(tǒng)做了設(shè)計。
　　首先，本文對海底犁式挖溝機的機械系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)做了介紹，然后再根據(jù)功能要求將控制系統(tǒng)設(shè)計為由上位機和下位

2、機兩部分組成。上位機的功能是控制指令的發(fā)出和狀態(tài)的監(jiān)視;下位機的功能具體控制動作的實現(xiàn)。通過上位機和下位機的交互配合最終實現(xiàn)海底犁式挖溝機的控制。
　　第二，設(shè)計了海底犁式挖溝機下位機控制系統(tǒng);設(shè)計了海底犁式挖溝機作業(yè)流程，確定了被控制對象的種類和數(shù)目;分析了挖溝作業(yè)過程中可能會遇到的情況，制定了相應(yīng)的控制策略;建立了海底犁式挖溝機轉(zhuǎn)向裝置和溝深調(diào)節(jié)裝置的數(shù)學(xué)模型，并用matlab對其控制效果進(jìn)行了仿真。
　　第三，分析了海

3、底犁式挖溝機上位機系統(tǒng)應(yīng)具有的功能，根據(jù)所分析的功能要求在諸多組態(tài)軟件中選擇了kingview軟件，并利用kingview軟件設(shè)計了具有控制、監(jiān)視、報警、數(shù)據(jù)記錄功能的上位機系統(tǒng)，并對設(shè)計出的上位機系統(tǒng)的各部分功能做了詳細(xì)介紹。
　　第四，進(jìn)行了海底犁式挖溝機的陸上挖溝實驗，設(shè)計了陸上實驗的控制箱、備用供電裝置等輔助設(shè)備。實驗驗證了海底犁式挖溝機控制系統(tǒng)設(shè)計的合理性，通過控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對海底犁式挖溝機的運動控制、狀態(tài)監(jiān)視以及數(shù)據(jù)