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《浙江大学》 2006年
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压力适应型深海水下液压机械手及主从式多关节复合控制研究

章艳  
【摘要】: 目前,随着海洋资源探索研究的深入,对大功率水下作业型液压机械手的适用深度和操作运动平稳性都提出了越来越高的要求,是面向深海作业型水下工作站、ROV、载人潜水器等调查作业装备的一项重要水下作业工具。本文研究的压力适应型深海水下液压机械手,针对深海水下作业环境恶劣,外界环境压力大的问题,基于目前的对液压源直接进行压力补偿的技术,进而提出了把补偿油液通过线管引入水下单片机电控系统,从而实现对整个水下电控系统与外部环境压力之间的平衡补偿,全面解决了深海水下电液执行器件的抗压密封等关键问题;针对深海水下能源供给有限,如果机械手多关节同时动作时,泵输出流量不足的情况,提出了采用基于执行器流量反馈的电液数字分流方法,基于机械手各关节不同执行器的不同负载惯量,对分配给各关节的流量进行综合修正,并进行了相应的理论分析和仿真研究,取得了较好的多关节复合控制效果:针对深海水下作业空间和能源有限的问题,提出了整体机械手的集成化与小型化设计,并着重从系统作业控制核心的从手结构设计出发,综合优化机械手本体结构。 论文主要内容如下: 第一章概述了国内外深海水下作业机械手的发展和研究状况,阐述了本课题的研究意义和背景,并给出了本论文所要开展的主要研究工作。 第二章着重对深海压力适应型电液控制系统的结构及其压力适应进行了研究,阐述了采用压力适应型电液控制系统结构的必要性,并详细介绍了本文研究的深海压力适应型电液控制系统的原理和结构,并通过一系列试验对关键设计部位进行了验证。 第三章全面介绍了本文所研究的深海水下机械手的系统结构,并从整体结构的小型化,集成化要求出发,着重对机械手的从手执行系统的结构设计展开研究。 第四章基于本文设计搭建的试验系统,重点进行了对机械手各部分和整体系统的调试及实验研究,验证了设计的可行性;同时,就目前多关节复合控制性能的不足,提出了进一步的分流控制方法,并进行了仿真研究,给出了仿真结果。 第五章主要是对本课题工作进行分析总结,并对将来进一步的研究工作做出了展望。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP241

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【参考文献】
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