半潛鉆井平臺吊機(jī)的軌跡規(guī)劃與控制仿真.pdf

1、半潛平臺吊機(jī)是鉆井自動化處理系統(tǒng)中的重要組成部分。吊機(jī)方面的研究目前有待繼續(xù)推進(jìn)，而且多是對機(jī)構(gòu)和零件的分析，軌跡規(guī)劃方面的研究較少。本論文將機(jī)器人動力學(xué)應(yīng)用于吊機(jī)，并做了以下研究：
　　首先，參考相關(guān)文獻(xiàn)對吊機(jī)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)和動力學(xué)建模。在此基礎(chǔ)上，先對后兩臂同時動作的情況做了三段353多項(xiàng)式插值的軌跡規(guī)劃，利用加權(quán)系數(shù)法將時間和能耗整合到一個目標(biāo)函數(shù)中，應(yīng)用遺傳算法對該優(yōu)化問題求解。之后，用5次B樣條對吊機(jī)關(guān)節(jié)空間關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行插值，

2、比較了多項(xiàng)式插值和B樣條插值之間的差異。以插值曲線與實(shí)際軌跡的誤差和花費(fèi)的計(jì)算時間為評價標(biāo)準(zhǔn)，選取了合理的插值點(diǎn)數(shù)。對吊機(jī)建立了基于時間和能耗的多目標(biāo)優(yōu)化問題，并應(yīng)用新穎的多目標(biāo)煙花算法。先對煙花算法的兩個重要參數(shù)對尋優(yōu)效率的影響做了研究，得出了最好的參數(shù)組合。之后，對該優(yōu)化問題進(jìn)行尋優(yōu)計(jì)算，經(jīng)計(jì)算得到了較為理想的運(yùn)動軌跡。
　　其次，對滑模控制和主流的PID控制進(jìn)行了對比，將滑?？刂坡蕬?yīng)用于吊機(jī)的控制中?？紤]到吊機(jī)建模過程中的近