水下作業(yè)機械手及自動工具庫控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、水下作業(yè)技術在海洋石油探測、搶險救生、海底管道的敷設、保養(yǎng)和維修等領域均有廣泛的應用。本文研究的水下作業(yè)系統(tǒng)包括水下作業(yè)機械手和自動工具庫兩部分，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，論文研究的內(nèi)容具有廣闊的應用前景。論文首先介紹了水下作業(yè)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和應用情況。針對現(xiàn)有水下作業(yè)實驗系統(tǒng)進行了運動學分析，建立了運動學方程，并對原有水下作業(yè)系統(tǒng)的機械本體和液壓系統(tǒng)進行了修復和完善。針對水下作業(yè)系統(tǒng)中機械手的關節(jié)驅(qū)動形式，建立了

2、閥控非對稱缸的數(shù)學模型，并對其特性進行了分析。提出采用Fuzzy-PID的控制策略，并與常規(guī)PID控制進行了仿真對比，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性。針對水下作業(yè)系統(tǒng)，進行了電液伺服閥和電磁閥驅(qū)動電路的設計。設計了基于PC機的控制系統(tǒng)，并對其軟硬件進行了調(diào)試。考慮到水下作業(yè)的特殊性，同時設計了基于單片機的控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)是以M16為核心的單片機系統(tǒng)。在基于單片機的控制系統(tǒng)中，用戶只需通過調(diào)