水下運載器主動對接裝置控制技術(shù)研究.pdf

1、水下運載器是隨著海洋資源開發(fā)和研究的不斷深入以及國防的需要而產(chǎn)生和發(fā)展起來的高新技術(shù)，是海洋高科技的重要組成部分。其中水下對接技術(shù)是運載器完成水下作業(yè)任務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)，水下對接裝置的功能是完成水下運載器與潛艇或海洋空間站的對接作業(yè)，實現(xiàn)人員或物資的干轉(zhuǎn)移。 本文主要針對水下對接作業(yè)環(huán)境的特點，設(shè)計了水下主動對接裝置，選取了適合的控制方法、控制系統(tǒng)和工作模式，完成了對接裝置的多機(jī)械手及運載器本體和機(jī)械手之間的協(xié)調(diào)運動控制。本文進(jìn)行了

2、基于吸盤結(jié)構(gòu)的水下運載器主動對接裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計，對裝置進(jìn)行了運動學(xué)分析，結(jié)合機(jī)械手的實際結(jié)構(gòu)，推導(dǎo)出機(jī)械手末端吸盤的運動方程，并根據(jù)主動對接作業(yè)策略進(jìn)行了機(jī)械手位姿變化的分析。 主動對接過程除了四只機(jī)械手之間的配合外還有運載器與機(jī)械手之間的配合，它們之間存在著復(fù)雜的邏輯關(guān)系。本文基于形式語言和自動機(jī)的離散事件系統(tǒng)監(jiān)控理論來解決協(xié)調(diào)層的控制問題，提出了同時利用運載器與機(jī)械手的工作空間劃分定義自動機(jī)模型狀態(tài)與事件的方法，解決了系統(tǒng)中

3、并發(fā)現(xiàn)象的描述問題；建立了主動對接作業(yè)過程模型，描述了完成協(xié)調(diào)控制的監(jiān)控器的作用，并通過等價類簡化了機(jī)械手與目標(biāo)間的關(guān)系，也大大簡化了協(xié)調(diào)層控制結(jié)構(gòu)。在邏輯層設(shè)計的基礎(chǔ)之上，基于賦時離散事件系統(tǒng)監(jiān)控理論對作業(yè)過程的時間特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析，避免了在處理失敗事件時容易使系統(tǒng)陷入死循環(huán)的不足，提出了具有限定循環(huán)執(zhí)行次數(shù)功能監(jiān)控器的邏輯結(jié)構(gòu)，并給出了賦時形式；最后又提出了具有參數(shù)調(diào)整功能的協(xié)調(diào)控制方法。 本文設(shè)計了主動對接裝置的液壓伺