適應(yīng)富鈷結(jié)殼微地形的采礦頭控制系統(tǒng)研究與設(shè)計.pdf

1、大洋富鈷結(jié)殼富含戰(zhàn)略金屬鈷等元素，極具開采意義。然而富鈷結(jié)殼厚度的變化以及其賦存的海底微地形的復(fù)雜性使得其開采具有較大的技術(shù)難度。因此設(shè)計一套適應(yīng)富鈷結(jié)殼微地形的機(jī)構(gòu)及其控制系統(tǒng)是開采富鈷結(jié)殼的關(guān)鍵?；谶@一課題，本文展開了對采礦頭控制系統(tǒng)的研究與設(shè)計。 本文首先對富鈷結(jié)殼微地形進(jìn)行了系統(tǒng)論述，并對相應(yīng)的開采機(jī)構(gòu)及其控制方法、富鈷結(jié)殼厚度和微地形探測方法進(jìn)行了對比研究分析。通過簡化建模和地形匹配的方法詳細(xì)研究了采礦頭的切削位姿，

2、特別研究了由采礦車本身引起的切削位姿補(bǔ)償，并設(shè)計了軟件實現(xiàn)方案。 然后進(jìn)行了控制方案研究與設(shè)計，根據(jù)深海實際開采要求采用了廣泛用于采掘機(jī)械的微控制器和監(jiān)視器。完成了控制系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)了微地貌探測信號與監(jiān)視器之間的串口通訊以及微控制器和監(jiān)視器之間的CAN通訊，滿足了在線調(diào)試和參數(shù)實時動態(tài)顯示的需要，研究分析了液壓沖擊問題及抗干擾措施等問題。另外，考慮到液壓系統(tǒng)的非線性、時變不確定性以及將來實際開采時影響因素的復(fù)雜性等，設(shè)計了參數(shù)模