水下运载器主动对接装置控制技术研究

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1、水下运载器主动对接装置控制技术研究摘要水下邋载器是随着海洋资源开发和研究的不断深入以及国防的需要而产生和发鼹起来的高毅技零，是海洋嵩手斗技的重要纭成部分。冀中水下对接技术是运载器完成承下作照任务静关键技术，求—F对接装置靛谚能是完成承下运载器与潜艇或海洋窝间站的对按作业，实现人员或物资的干转移。本文主要针对水下对接作业环境的特点，设计了水下主动对接装置，选鼗了逶台熬控镧方法、羧涮系统羁王《皋攘式，宠藏了怼接装曩豹多鼹攘手及运载器本体和机械手之间的协调运动控制。本文避行了基于吸擞结构的水下运载器主幼对接装置的结构设计，对装置进行了逡幼学分析，结合

2、机械手的实际结构，推导出枫摭手末端吸盘的运动方程，弗根据主动对接作业策略进行了税穰手位姿交佬瓣分褥。主动对接过程除了四只机械手之间的配合外进有运载器与机械手之间的配合，它们之间存在游复杂的逻辑关系。本文基于形式语言和自动机的离数事转系统麓整理论寒解决耱调层懿控割翔题，撼逛了翼露裂怒运载器与规械手的工作空间划分定义自动机模型状态与事件的方法，解决了系统中并发现象的描述问题：建立了主动对接作渡过程模型，描述了完成协调控制的监控器的作用，劳通过等价类筒化了机槭手与目标阍的关系，也大大楚纯了协调层控割缝稳。在遥辑鼷设计豹墓破之上，基于赋辩离羧事终系缓蓝

3、控理论对作业过程的时间特性j艘行了详细的分析，避免了在处理失败鬻件时容易使系统陷入弼循环的不足，提出了具有限定循环执行次数功能监控器的逻辑结梅，著绘爨了斌跨形式；竣蓐又提凄了其毒参数璃楚凄能豹垮诞技镬方法。本文设计了主动对接装置的液聪简服系统，并幂Ⅱ用直线位移、角位移及压力等传感器信息，构建了电液伺服系统的控制器，并基于可编程控制器完成了水下主动对接作业装爨的软件和硬件的联调，程软件中还设计了平移式乎鸷蓬滤波稷痔来减少琢凌努撬。逶遭编鼷主动露臻装置俸鼗适程的秘调控制软件，宠成了陆上联调和对接实验，有效地实现了主动对接作业过程协调控制，为实现水下

4、对接过程自动化奠定了扎实的理论基础。关键词；水下运载器；主渤对接装麓；协调控制：离散事件系绕水下运载器主动对接装置控制掖术研究AbstraotUnderwatervehicles．whichareimportantinthearchitectureofoceantechnology,belongtoanewtechnologywiththedevelopingofnationaldefenseandexploitationofoceanresonFeegradually．Underwatermatingisthekeytechniquewhil

5、eoperatinginwater．Aftermatingsuccessfully,theothermissionofmatingdeviceistotransferpeopleormaterialbetweensubmarine，oceanstationandunderwatervehicle．Withaviewtotheeharacteri鼓icofunderwaterenvironment，thedissertationhasstudiedanappropriatemethodandworkmodeforcoordinatorcontro

6、lbetweenthevehicleandthemanipulators．Anewtypematingdeviceisdesignedwhichhasacupuleateachendofmanipulator．Kinematicsanalysis．s妞lcnll姒design0fmatingdeviceandmotionequationsalealso垂yeninthispaper．Atthesametime，themotionofmanipulators’positionandpostureareanalyzedaccordingtothea

7、uto—matingtactic．Incompletingthetask,cooperationexistsnotonlyamongthefourmanipulators，butbetweenunderwatervehicleandmanipulatorsaswell．Becausethemotiontrajectoriesofthevehicleandmanipulatorsarebothpre-wise,endtherearecomplicatedlo西Crelationsbetweencontrolledevents，thesupervi

8、sorycontroltheoryofdiscreteeventsystems(DES)iSusedtodesignthecoordinatedcon