水下并联机器人升潜控制系统设计及试验开题报告
2020-04-13 13:10:48
1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究背景与意义
水下机器人按照功能不同,分为探测类,试验类。探测类水下机器人主要用于探测海洋,试验类的机器人主要用于特种装备的实验。本文提出的是一种并联式水下机器人,亦可称为水下试验平台,用于特种装备的水下试验,水下试验平台的设计可以提升我国潜艇中高航速水动力噪声、新型推进器和水动力性能研究的试验能力,也能大大降低特种装备的成本和风险。
水下试验平台的升潜控制主要通过柔性钢索来实现,通过竖直钢缆连接到锚点,而系泊绞盘通过斜缆连接到锚点上,锚、绞盘和缆索一起构成平台的柔性升降机构,在平台内放置8个压载舱,通过控制高压气阀,改变平台内的的水量,来调节浮力。平台的升潜控制是实现平台水下试验功能的必备环节。所以本文重点设计平台的升潜控制系统。
1.2研究现状
由于该平台本质上是一个大的柔性水下并联机器人,可以借鉴很多相关的工作。然而,该平台的难点在于:动态建模和控制器的设计,关于这两点,国内外的研究情况如下:
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容
本文首先进行系统组成的设计、其次进行试验平台升潜控制系统的工作流程设计,然后进行试验平台下潜及上浮阶段姿态控制技术,最后进行升潜控制系统软件实现以及系统调试。
2.2研究目标
完成水下并联机器人升潜系统的设计,并到达如下指标:
a)在使用驱动系统的工况中,控制转动平台主体下潜至井底或上浮至水面;
3. 研究计划与安排
第1-2周 :①文献查阅及撰写开题报告。
第3-4周 :①完成系统组成设计,各模块功能的设计,熟悉液压绞车的工作原理;②确定系统工作流程,为后面软件的设计奠定基础。
第5-8周 :①基于控制原理进行深度计控制器的设计;②基于控制原理实现姿态调平器的设计.
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 金奎,徐国华,赵寅,祝诗扬.水下平台进水下潜过程的稳定性控制[j].船舶工程,2015,3703:78-82.
[2] yingkai xia,guohua xu,kan xu,ying chen,xianbo xiang,zengshengji. dynamics and control of underwater tension leg platform for diving andleveling[j]. ocean engineering,2015,109.454-478
[3] qi chen, wei li, xiaohui wang, yan li, shuo li, and bin xian. maintainingconstant towing tension between cable ship and burying system under sea wavesby hybrid fuzzy p id controller[c]. international conference on intelligentrobots and systems,2015. 09.1652-1657