船載收油機掃油臂機構(gòu)運動協(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)委托項目“雙內(nèi)嵌收油機及圍油欄卷繞懸臂等機械化成套裝備研究與開發(fā)”為背景，對溢油回收系統(tǒng)掃油臂機構(gòu)進行運動控制研究。
　　雙內(nèi)嵌溢油回收系統(tǒng)一般包括可伸縮式自動掃油臂、帶卷繞機的圍油欄、輸油泵、自動控制面板以及遠程遙控，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，是溢油應急響應裝備中高效、可靠、方便的收油系統(tǒng)。其中，掃油臂機構(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，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，建立了掃油臂機構(gòu)運動學數(shù)學模型，分析了掃油臂機構(gòu)的運動學特性，對抓握點運動軌跡進行了規(guī)劃;在對掃油臂機構(gòu)受力特性分析的基礎(chǔ)上，建立了掃油臂機構(gòu)的動力學模型，分析了掃油臂機構(gòu)的動力學特性。
　　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、機構(gòu)三關(guān)節(jié)電液比例位置控制系統(tǒng)的數(shù)學模型，根據(jù)掃油臂機構(gòu)的具體設(shè)計參數(shù)對控制系統(tǒng)進行仿真驗證，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，根據(jù)具體工況要求，運用頻域分析法對原電液比例位置控制系統(tǒng)進行了串聯(lián)滯后—超前校正。
　　基于掃油臂機構(gòu)的運動學數(shù)學模型及校正后三關(guān)節(jié)電液位置控制系統(tǒng)數(shù)學模型，在具體設(shè)計參數(shù)的基礎(chǔ)上，建立了掃油臂機構(gòu)電液控制運動學仿真實驗模型，通過仿真得到機構(gòu)在空載條件及負載條件下抓握點的運動軌跡特