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《深潛救生艇自動對接過程控制方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要本文以六自由度深潛器所具有的動力定位功能為基礎(chǔ)，在將深潛器救生裙口處安裝的四只機械手改換成八個渦流傳感器之后，運用混雜系統(tǒng)動態(tài)理論探討了深潛救生艇裙口與失事艇救生平臺自動對接過程中的預(yù)測控制和離散控制問題。／縱觀世界各國深潛救生的現(xiàn)狀，尚未完全解決處于大海流、低能見度、且安全出口平臺有45度以上傾角情況下的失事艇救生問題：在俄羅斯庫爾斯克號核潛艇沉沒之后，各國更加重視研發(fā)先進可行的技術(shù)、有效實用的裝各以提高惡劣條件下深潛救生艇的救生能力。該項目也以此為技術(shù)目標(biāo)。我校從“八五”開始負(fù)責(zé)研制某型號深潛救
2、生艇四自由度動力定位技術(shù)，通過預(yù)研攻關(guān)、技術(shù)改裝、實船試驗，于1997年5月實現(xiàn)了深潛救生艇的四自由度控位功能，繼而，我校又研制了六自由度動力定位技術(shù)和機械手水下對接裝置，為在大海流、低能見度和大傾斜條件下萬無一失地自動對接奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。為了更新現(xiàn)有技術(shù)，我校目前正著手研制簡單、有效的對接手段。深潛救生一般分四個階段。第～階段為遠距離接近階段。在此階段，一般先在救生母船上垂直吊放深潛救生艇，待入水后進行下潛及浮力均衡。接著，定深、定向、定速地向失事艇靠攏，在距失事艇lO米左右的范圍內(nèi)進入下一階段。第二階段為四自由度動力定位階段
3、。在該階段，去掉上一階段的定速，加入定X和定Y，實現(xiàn)縱向位黃、橫向位置、垂向位置、航向的四自由度全控，即四自由度動力定位。最終懸停在失事艇上方某一高度。第三階段，在四自由度動力定位的基礎(chǔ)上進行姿態(tài)的調(diào)整，使艇以設(shè)定縱傾角、橫傾角懸停在失事艇上方，并實現(xiàn)六自由度動力定位。第四階段，逼近、坐臺及救生階段。在逼近到可坐臺的高度以后，在三個姿態(tài)控制保持的情況下，控制三個位置平移，使得救生艇的裙體與失事艇的救生平臺完成對接。在此過程中可能出現(xiàn)不對中或斜裙的情況，通過調(diào)整位置或姿態(tài)使救生艇的裙體／’與失事艇的救生平臺完成對接。對接后，通過水
4、密實現(xiàn)救生通道內(nèi)的常壓∥}；；；備墮璽童三堡查蘭至圭蘭堡篁塞；；主{。失事艇上的人員可以安全進入深潛救生艇，完成救生。廣。本文作者在可借鑒成果不多的情況下，以六自由度深潛救生艇的動力定位功能為基礎(chǔ)，將混雜系統(tǒng)理論運用于深潛救生艇與失事艇的第四階段——對接過程，即逼近和坐臺過程中。其主要工作包括以下三個方面：(1)對深潛救生艇對接裙口處安裝的八個非接觸傳感器中的若干測量值進行平面擬合，得到對接平面的相對位置的數(shù)學(xué)摸型，并運用離散事件動態(tài)系統(tǒng)理論從控制角度分析八個傳感器的相互關(guān)系，以便獲得控制所需的信息：(2)運用混雜系統(tǒng)動念系統(tǒng)理
5、論對對接過程進行監(jiān)督控制。從離散事件的監(jiān)控理論層次分析了深潛救生艇對接過程中可能出現(xiàn)的各種情況，并對這些情況進行邏輯和事件層次上的分析和研究；(3)采用預(yù)測控制算法實現(xiàn)深潛救生艇對接過程的運動控制。當(dāng)然，由于救生艇結(jié)構(gòu)上的原因，致使艇體的運動和控制存在耦合，這可通過控制器的設(shè)計來消除。關(guān)鍵詞：深潛救生艇；預(yù)測控制；對接；監(jiān)督控制；混雜系統(tǒng)。哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractThispaperisbasedonabilityofDeepSubmergenceRescueVehicle(DSRV)insix·freedomd
6、ynamicpositioning，andbymeansofhybriddynamicalsystem(HDS)theoryandeightwhirlingfluidsensorswhicharefixedontheskirtrimoftheDSRVinsteadoffourmanipulators．Inthepaperhybriddynamicalsystem(HDS)theoryisintroducedtosolvematingofDSRVwiththewreckedsubmarine．Now,intheworldthede
7、epsubmergencerescueisnotyetsolvedunderthecircumstancesoflowvisibility,greatocean—currentandleaningover45degrees．AllthestateintheworldtrytheirbesttosolvethesetechniqueproblemafterRussia’Snuclear-poweredsubmarinewreckage．Solvingthesetechniqueproblemisalsoollrtarget．Dur
8、ing“85plan”HarbinEngineeringUniversity(HEU)takesfour-freedomdynamicpositioningtechniqueasthestartingpointofDSRV,andhaverealizedin19
