基于反步滑模控制器的水下平台应急系统研制.pdf

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1、AcademicResearch技术交流基于反步滑模控制器的水下平台应急系统研制11112祝诗扬，徐国华，金奎，赵春城，黄明辉（1.华中科技大学船舶与海洋工程学院，湖北武汉430074；2.中国船舶重工集团公司750试验场，云南昆明650000）摘要：介绍了水下平台应急系统的功能及组成。针对液压张力绞车速度伺服控制特性，提出了一种自适应滑模反步控制器。在建立的平台及液压绞车数学模型的基础上，详细论述了控制器的设计过程并对控制规则进行了分析。通过MATLAB软件对控制器进行了仿真，通过验证后得出：滑模控制比PID控制具有快速准确的跟踪且抖动小的优点。最后，通过水下平台

2、及应急系统的物理试验，验证了水下平台应急功能。关键词：水下作业平台；应急系统；液压速度伺服控制；反步滑模控制中图分类号：TP273文献标志码：ADOI：10.16443/j.cnki.31-1420.2015.01.001DevelopmentofUnderwaterPlatformEmergencySystemBasedonBacksteppingSlidingModeController11112ZHUShi-yang,XUGuo-hua,JINKui,ZHAOChun-cheng,HUANGMing-hui(1.SchoolofNavalArchitectur

3、eandOceanEngineering,HuazhongUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430074,China;2.No.750TestingField,CSIC,Kunming650000,China)Abstract:Thefunctionandcompositionoftheunderwateremergencysystemareintroduced.Aimingatspeedservocontrolcharacteristicsofahydraulictensionwinch,aslidingmodeadapt

4、ivebacksteppingcontrollerisputforward.Onthebasisofthemathematicalmodeloffoundedplatformandthehydraulicwinch,thecontrollerdesignprocessisdiscussedandthecontrollingrulesisanalyzed.ThecontrollerissimulatedbyMATLABsoftware.Aftertheverification,itisobtainedthatslidingmodecontrolhasadvantage

5、soffast,accuratetrackingandsmalljitter,comparedwithPIDcontrol.Finally,throughphysicalexperimentofunderwaterplatformandemergencysystem,underwaterplatformemergencyfunctionisverified.Keywords:underwaterplatform;emergencysystem;hydraulicservospeedcontrol;backsteppingslidingmodecontroller0引

6、言台姿态信息，通过调节水下绞车张力腿缆绳钢缆长度，随着我国海洋事业的大力发展，水下平台作为水实现平台的定深及姿态的伺服控制。但是，水下作业下作业的载体越来越被广泛利用。水下作业平台采用平台在深水作业的环境非常恶劣，时常面临着各种各张力腿技术进行水下定位，根据相关传感器反馈的平样的危险，一旦遇到危险需要及时回收水下作业平台，基金项目：国防条保重大专项(026114024)作者简介：祝诗扬(1987-)，男，在读硕士研究生，研究方向为水下机器人作业技术1机电设备2015/1因为研制一个平台投入了大量的人力、物力、财力，工作时，安装在平台上的作动筒锁住固定应急浮标的[1]

7、而且每次下水作业所获得的资料也具有极大价值。如束缚带确保其不释放，一旦应急程序启动，作动筒的果因故障造成平台失事，将会造成极大的损失。因此，电动作放开束缚带，应急浮标开始上浮。由于电缆一水下作业平台发生故障后的应急处理措施也成为作业端通过电缆网套固定在平台上，自浮滚筒一边上浮一平台研制的关键性技术之一。边旋转实现放缆。待浮标到达水面后将水面应急缆连接到浮标的水密插座上，完成水上和水下应急缆对接。21应急系统的工作原理、功能和组成应急电缆由3芯等效截面积6mm电源线和1对屏蔽双1.1应急系统的工作原理和功能绞线组成，能同时提供通信和电力通道。平台正常工作时，水上控