文档介绍：大庆石油学院
硕士学位论文
移动式管道机器人控制系统设计与研究
姓名:张宓
申请学位级别:硕士
专业:控制理论与控制工程
指导教师:刘铁男
20070314
摘要于地下,这样一来,通过人力对管道的内部进行检测就很不方便。本文研制的移动式管道机器人本本文首先对国内外管道机器人技术的发展做了综述,给出了移动式管道机器人本体结构设计方为了提高移动式管道机器人控制系统的控制精度,满足更高的控制要求,并为下一步的研究奠定基础,本文将改进的积分分离刂扑惴ㄓτ糜诨魅诵凶叩缁那魃杓浦校够魅四最后介绍了移动式管道机器人实物样机的一些实验情况,分析了一下该款样机的性能,根据试在现代社会中,人们总要遇到各种各样的管道设施,而许多管道系统不是架设在空中就是深埋身携带阆裢罚梢远砸欢ǹ诰兜墓艿滥诒诮屑觳猓哂薪细叩氖涤眉壑怠案,详细介绍了机器人的驱动机构、云台系统等环节的设计。所研制的机器人采用上下位机的控制模式,使用了目前在国内较为先进的光纤通信来传送控制信号和来自阆窕耐枷裥藕拧O挛换訪为核心处理器,进行了移动式管道机器人行走电机的驱动控制设计、云台电机的驱动控制设计、谕ㄐ诺缏芬约翱刂葡低惩馕У缏的设计。在软件方面,。设计了下位机控制软件。够在更为复杂的环境中运行,同时设计了无刷直流电机的自适应模糊控制器,通过仿真试验证明了方案的有效性。验结果验证了预期的设计目标,也指出了以后的研究中需要改进的问题。关键词:控制系统,管道机器人,电机控制,刂疲琇Ⅱ
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犰导师签名:未、匆作者签名:拯』§墨日期:乏之豪学位论文使用授权声明历吵独创性声明日期:丑∥、砷·如。,除文中已经注明引用的内容外,,、使用学位论文的规定,。:日期:
创新点摘要疚牡囊贫焦艿阑魅丝刂葡低巢捎蒙舷挛换目刂品绞剑挛换褂昧薃单片机本文是在前人的理论和实践研究的基础上,对移动式管道机器人控制系统进行了设计和研究,并研制了一台机器人样机。疚难兄频囊贫焦艿阑魅瞬捎么蠊β实缁魅说男凶撸虼嘶魅说母涸啬芰强,行走距离远;作为核心处理器,可靠性高;舷挛换涞闹噶畲秃褪悠敌藕诺拇途捎媚壳肮诮衔O冉墓庀送ㄐ偶际酰送距离远,通信质量高。
引言等方面入手研究出许多样式的机器入。总的说来国外一些国家的管道机器人技术的发展存在机器人负载能力差,工作时间短,检测精度不够高,检测距离短,不利于商品化等缺陷。就排水管道而言,目前国内还没有比较先进的检测方式,大多数采用开挖的方法在现代,无论是水力、火力发电站,还是煤气、自来水、工业用水和供热系统等公共设施,以及石油、化工等工业生产系统,都有纵横交错的管道。这些管道系统在输送各种液体和气体物质时,由于受振动、热循环、腐蚀、超负荷等作用,加上管道本身可能隐藏的内在缺陷缌盐啤⑸把邸⒔油反α硬涣嫉。寿命总是有限的。因此,许多管道系统难免在运行之中突然发生损坏而造成液体、气体物质的泄渗事故,不得不停工停产进行检修。这种事故有时造成的经济损失是巨大的。能不能在事故发生前就检查出潜在的有问题的管道而提前预防,是现代民用与工业企业中迫切需要解决的课题。由于管道系统或者埋在地下,或者架设在高空,或者管道内径很小,用人携带仪器检查十分困难,有时甚至根本无法做到。此外,有些危险和环境条件恶劣的工作场地。由人去检查会对人的健康带来严重损害。因此,有必要开发一种能够深入管道的可移动管道检测仪器代替人去完成上述工作。在这种情况下,管道机器人作为一种先进的管道检测手段纳入了国内外机器入研究开发人员的眼中。管道机器人属于特种机器人的研究范畴,它在管道这个特定的极限环境中作业,通常携带各种探测仪器和作业装置,在操作人员的遥控或者计算机的自动控制下完成管道的检测或者维修工作。从上个世纪五十年代起,为了满足管道运输、自动清理以及检测的需要,美、英、法、日等国相继展开了管道机器人的研究。最初的研究成果就是一种无主动力的管内检测设备蒙璞甘且揽科涫孜擦蕉斯苣诹魈逍纬傻难共钗G力,使之随着管内流体的流动向前运动。随着机械、电子以及自动控制理论的快速发展,管道机器人的研究也在不断进步,人们从管道机