水下運(yùn)載器主動(dòng)對(duì)接裝置控制技術(shù)研究.pdf

1、水下運(yùn)載器是隨著海洋資源開發(fā)和研究的不斷深入以及國(guó)防的需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù)，是海洋高科技的重要組成部分。其中水下對(duì)接技術(shù)是運(yùn)載器完成水下作業(yè)任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，水下對(duì)接裝置的功能是完成水下運(yùn)載器與潛艇或海洋空間站的對(duì)接作業(yè)，實(shí)現(xiàn)人員或物資的干轉(zhuǎn)移。 本文主要針對(duì)水下對(duì)接作業(yè)環(huán)境的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了水下主動(dòng)對(duì)接裝置，選取了適合的控制方法、控制系統(tǒng)和工作模式，完成了對(duì)接裝置的多機(jī)械手及運(yùn)載器本體和機(jī)械手之間的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)控制。本文進(jìn)行了

2、基于吸盤結(jié)構(gòu)的水下運(yùn)載器主動(dòng)對(duì)接裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，對(duì)裝置進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)學(xué)分析，結(jié)合機(jī)械手的實(shí)際結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)出機(jī)械手末端吸盤的運(yùn)動(dòng)方程，并根據(jù)主動(dòng)對(duì)接作業(yè)策略進(jìn)行了機(jī)械手位姿變化的分析。 主動(dòng)對(duì)接過(guò)程除了四只機(jī)械手之間的配合外還有運(yùn)載器與機(jī)械手之間的配合，它們之間存在著復(fù)雜的邏輯關(guān)系。本文基于形式語(yǔ)言和自動(dòng)機(jī)的離散事件系統(tǒng)監(jiān)控理論來(lái)解決協(xié)調(diào)層的控制問(wèn)題，提出了同時(shí)利用運(yùn)載器與機(jī)械手的工作空間劃分定義自動(dòng)機(jī)模型狀態(tài)與事件的方法，解決了系統(tǒng)中

3、并發(fā)現(xiàn)象的描述問(wèn)題；建立了主動(dòng)對(duì)接作業(yè)過(guò)程模型，描述了完成協(xié)調(diào)控制的監(jiān)控器的作用，并通過(guò)等價(jià)類簡(jiǎn)化了機(jī)械手與目標(biāo)間的關(guān)系，也大大簡(jiǎn)化了協(xié)調(diào)層控制結(jié)構(gòu)。在邏輯層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)之上，基于賦時(shí)離散事件系統(tǒng)監(jiān)控理論對(duì)作業(yè)過(guò)程的時(shí)間特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，避免了在處理失敗事件時(shí)容易使系統(tǒng)陷入死循環(huán)的不足，提出了具有限定循環(huán)執(zhí)行次數(shù)功能監(jiān)控器的邏輯結(jié)構(gòu)，并給出了賦時(shí)形式；最后又提出了具有參數(shù)調(diào)整功能的協(xié)調(diào)控制方法。 本文設(shè)計(jì)了主動(dòng)對(duì)接裝置的液壓伺