拋繩救助設(shè)備控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本文對拖帶救助中廣泛使用的拋繩救助設(shè)備進行控制系統(tǒng)設(shè)計，包括對穩(wěn)定平臺與高壓氣動拋繩器的控制。穩(wěn)定平臺由伺服電機驅(qū)動，可在載體姿態(tài)劇烈變化時使被穩(wěn)定對象相對某慣性空間始終保持水平或者某特定姿態(tài)，高壓氣動拋繩器可利用高壓氣體對救援彈體進行遠距離自動拋射。針對海上救助中因船體的劇烈搖晃及海上大風(fēng)造成引纜成功率低下的現(xiàn)狀，提出在保證穩(wěn)定平臺控制精度的前提下，對風(fēng)力因素造成的彈體橫向偏移通過調(diào)節(jié)發(fā)射角度進行彌補，以保證氣動拋繩器的拋射精度，進而

2、保證救援成功率。
　　本研究在對現(xiàn)有三自由度穩(wěn)定平臺的主體結(jié)構(gòu)進行分析的基礎(chǔ)上提出了對符合課題要求的控制系統(tǒng)的設(shè)計思路，并對硬件電路進行設(shè)計和搭建。在俯仰、橫滾方向利用陀螺儀敏感載體擾動，控制器內(nèi)采用PID算法驅(qū)動框架上的伺服電機;在航向角方向由操作人員通過觀察攝像儀采集的圖像，驅(qū)動底座上的交流電機進行轉(zhuǎn)動，使拋繩器對準(zhǔn)目標(biāo)船只。在對彈體在飛行過程中受力情況進行簡化后，利用MATLAB對彈體的外彈道進行建模與仿真，得出彈體落點在受