深海采礦升沉補償潛式坐標定深度控制研究.pdf

1、海洋將是該世紀人類大規(guī)模進軍的目標,這是全球的共識.各國已經(jīng)對深海采礦進行了大量的研究,但升沉補償仍是深海浮式采礦尚待解決的關鍵技術之一.在升沉補償時需要獲取采礦船運動作為控制信號使補償系統(tǒng)實現(xiàn)相應動作.在大洋深海環(huán)境下,難以找到合適的靜止參考坐標,該文課題組的先期研究提出了用懸浮潛體作為參考坐標的方法.該方法尚有待加深研究,為此該論文在繼承課題組相關研究的基礎上,開展深海采礦系統(tǒng)潛式坐標的定深度位置控制研究.文章首先論述了課題確立的背

2、景和意義,介紹了國內(nèi)外水下潛器的研究現(xiàn)狀.潛器在水中通常是靠升降舵及其殼體在水中運動時產(chǎn)生升降力,而潛式坐標和Argo浮標則通過不斷地調(diào)節(jié)密度產(chǎn)生恢復力,實現(xiàn)穩(wěn)定懸浮狀態(tài).由于Argo浮標用途不同,其深度控制誤差比較大,而潛式坐標則要求較高的深度位置精度,因此該項研究既具有社會意義也具有學術價值.接著該文分析潛式坐標的工作原理,并對潛式坐標進行力學分析,之后提出了其控制系統(tǒng)結構.在此基礎上,根據(jù)潛式坐標的工作原理和要求分別介紹了潛式坐標

3、的機械結構、電器和電子裝置的主要研制工作,及簡介了所開發(fā)的軟件的各主要部分和功能.在完成潛式坐標的研制工作后,文章詳細介紹了潛式坐標縱向位置控制器的設計、模擬試驗及其分析結果.最后,文章進行了扼要的總結,同時探討了下一步的發(fā)展方向.該課題的研究工作得到了國家自然科學基金項目"深海采礦工程升沉補償系統(tǒng)的研究"和廣東省教育廳自然科學基金項目"海洋水下潛式坐標的研究,,的資助,對潛式坐標進行力學分析、完成了潛式坐標模擬裝置研制以及完成了具有較