大型冷凝器智能清洗機器人控制系統(tǒng)的設計與研究.pdf

1、清洗機器人可取代人工勞力進行清洗作業(yè)，具有提高勞動效率、改善勞動環(huán)境、能進行危險作業(yè)等優(yōu)點，受到機器人研究者的高度重視。冷凝器清洗機器人作為大型火電廠冷凝器清洗裝備中的重要組成部分，是工業(yè)清洗機器人中的一員，是一個匯聚了多學科交叉的典型復雜智能系統(tǒng)。本文以冷凝器清洗機器人為研究對象，對其控制系統(tǒng)展開了一系列研究工作。 論文分析了冷凝器污垢產(chǎn)生的原因及影響，說明污垢清除的必要性；比較了各種常用污垢清洗方法的優(yōu)點與不足；概述了國內(nèi)外

2、清洗機器人及其關鍵技術的發(fā)展。 論文深入研究了冷凝器智能化清洗裝備的工作原理并在此基礎上重點介紹移動清洗機器人的清洗系統(tǒng)及機械結(jié)構(gòu)設計，詳細分析了移動清洗機器人的機械設計原理，包括履帶行走機構(gòu)及高壓水清洗臂機構(gòu)的設計。 針對大型冷凝器復雜惡劣的工作環(huán)境，設計了上下位機的分布式控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)由工控機、PLC及運動控制卡組成。工控機作為上位機既可以通過PCI總線與運動控制卡通訊來控制伺服驅(qū)動器和電機，又可以通過RS-485

3、接口與PLC通訊來控制電動推桿、高壓水射流清洗以及超聲波傳感器測距；詳細介紹了伺服控制系統(tǒng)并分析了實施過程中要解決的問題。 論文詳細介紹了清洗機器人的控制軟件系統(tǒng)，包括了Visual C++的上位機軟件和機器人控制界面、基于運動控制卡的伺服電機控制軟件系統(tǒng)、基于PLC的電動推桿和高壓水泵控制軟件系統(tǒng)。 最后，研究了冷凝器清洗機器人控制系統(tǒng)的關鍵技術，分別對機器人履帶行走機構(gòu)進行了動力學和運動學的分析，在前期理論研究的基礎