本文關(guān)鍵詞：大型復(fù)雜船體外板成型智能控制系統(tǒng)研究與實(shí)現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： 水火彎板 智能控制系統(tǒng) NURBS曲線 貪婪算法 軌跡優(yōu)化

【摘要】：水火彎板成型技術(shù)是目前世界上船舶制造中應(yīng)用最廣泛、操作最為復(fù)雜的關(guān)鍵技術(shù)之一,該工藝復(fù)雜、影響因素多、操作難掌握,且加工質(zhì)量波動(dòng)大。長(zhǎng)期以來(lái),對(duì)于大型復(fù)雜的外板加工,國(guó)內(nèi)外各船廠都是憑借有經(jīng)驗(yàn)的工人手工完成。隨著我國(guó)科技、軍事、航海以及綜合國(guó)力的不斷發(fā)展,對(duì)于船舶制造技術(shù)有了更高的要求,因此,必須對(duì)水火彎板工藝實(shí)現(xiàn)智能化控制,這無(wú)疑會(huì)在縮短造船周期、降低造船成本、提高造船質(zhì)量等方面產(chǎn)生重要的意義。 本課題以尺寸長(zhǎng)12(M)×寬4(M)×高1.5(M)的外板為研究對(duì)象,鑒于目前國(guó)內(nèi)造船業(yè)對(duì)于大曲率、多形態(tài)、高落差的船體外板采用工人經(jīng)驗(yàn)型水火彎板成型工藝的局限性,本文針對(duì)上述問(wèn)題,研制出一款適用于大型復(fù)雜船體外板成型智能控制系統(tǒng),該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)專家系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)以及執(zhí)行裝置的協(xié)調(diào)、管理、調(diào)度以及數(shù)據(jù)處理,不僅提高了加工的速度和加工的精度,而且大大加強(qiáng)了水火彎板的智能化程度。主要的研究?jī)?nèi)容及創(chuàng)新成果如下： 1.深入分析水火彎板工藝特性和控制要求,搭建水火彎板智能控制系統(tǒng),以該系統(tǒng)為紐帶,通過(guò)對(duì)專家系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和資源管理,將獲取的數(shù)據(jù)處理后傳送至現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),實(shí)現(xiàn)彎板加工過(guò)程的協(xié)調(diào)、管理以及數(shù)據(jù)處理。 2.通過(guò)獲取專家?guī)熘械难娴?并轉(zhuǎn)化成運(yùn)動(dòng)控制器所能識(shí)別的代碼,由于專家系統(tǒng)所提供的焰道的無(wú)序性,提出了一種基于改進(jìn)后的貪婪算法的路徑優(yōu)化,利用該算法對(duì)焰道的加工順序進(jìn)行優(yōu)化,使得無(wú)效路徑變短,提高加工效率。 3.針對(duì)當(dāng)前采用直線和圓弧插補(bǔ)算法對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行插補(bǔ)控制,將會(huì)大大增加系統(tǒng)的計(jì)算和傳輸負(fù)擔(dān),而且會(huì)使加工過(guò)程中的速度波動(dòng)過(guò)大等問(wèn)題,提出了-種針對(duì)五軸聯(lián)動(dòng)進(jìn)行直接插補(bǔ)控制的雙NURBS曲線插補(bǔ)算法。 本文基于“船體外板加工成型智能機(jī)器人研制及產(chǎn)業(yè)化”項(xiàng)目的研究,針對(duì)大曲面、多形態(tài)、高落差的外板加工成型時(shí)存在的問(wèn)題,研制出船體外板智能化成型控制系統(tǒng)。解決復(fù)雜曲面在進(jìn)行水火加工時(shí)由工人手工完成的現(xiàn)狀,該系統(tǒng)并且大大提高了加工的效率和加工的精度。
【關(guān)鍵詞】：水火彎板 智能控制系統(tǒng) NURBS曲線 貪婪算法 軌跡優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TP273;U671.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• CONTENTS10-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 課題的研究背景與意義13-15
• 1.1.1 研究的背景13-14
• 1.1.2 研究的目的及意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析15-20
• 1.2.1 船體外板自動(dòng)化裝置發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.2.2 船舶制造智能控制系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 數(shù)控插補(bǔ)技術(shù)的研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3 課題來(lái)源研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排20-22
• 1.3.1 課題來(lái)源20
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容20-21
• 1.3.3 文章結(jié)構(gòu)安排21-22
• 第二章 水火彎板工藝分析及性能指標(biāo)22-27
• 2.1 水火彎板工藝簡(jiǎn)介22-23
• 2.2 水火彎板的加工方法及其優(yōu)勢(shì)23-24
• 2.3 水火彎板機(jī)械結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求24-26
• 2.3.1 控制要求及性能指標(biāo)24
• 2.3.2 水火彎板機(jī)械結(jié)構(gòu)24-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第三章 水火彎板智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)27-51
• 3.1 系統(tǒng)的自動(dòng)化流程設(shè)計(jì)27-28
• 3.2 系統(tǒng)方案的選擇28-29
• 3.3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)29-30
• 3.4 系統(tǒng)軟件架構(gòu)及模塊化設(shè)計(jì)30-33
• 3.4.1 軟件控制系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)30-32
• 3.4.2 軟件控制系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)32-33
• 3.5 系統(tǒng)通信模塊設(shè)計(jì)33-35
• 3.6 DXF文件讀取模塊設(shè)計(jì)35-42
• 3.6.1 DXF文件簡(jiǎn)介36
• 3.6.2 DXF文件基本結(jié)構(gòu)36-38
• 3.6.3 DXF信息的分析與獲取38-42
• 3.7 系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口模塊的設(shè)計(jì)42-47
• 3.7.1 與專家系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換42-43
• 3.7.2 與運(yùn)動(dòng)控制間的數(shù)據(jù)交換43-47
• 3.8 軟件操作流程47-50
• 3.9 本章小結(jié)50-51
• 第四章 系統(tǒng)控制算法研究51-66
• 4.1 控制系統(tǒng)插補(bǔ)算法51-60
• 4.1.1 NURBS曲線插補(bǔ)算法51-53
• 4.1.2 五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控技術(shù)53-54
• 4.1.3 五軸聯(lián)動(dòng)的雙NURBS曲線插補(bǔ)54-60
• 4.2 系統(tǒng)加工路徑優(yōu)化算法60-65
• 4.2.1 問(wèn)題的提出與數(shù)學(xué)模型的建立61-62
• 4.2.2 基于貪婪算法的路徑優(yōu)化62-63
• 4.2.3 基于改進(jìn)后貪婪算法的路徑優(yōu)化63-65
• 4.3 本章小結(jié)65-66
• 第五章 實(shí)驗(yàn)分析66-75
• 5.1 測(cè)試平臺(tái)的搭建66-67
• 5.2 實(shí)驗(yàn)測(cè)試67-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)束與展望75-76
• 參考文獻(xiàn)76-80
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與專利80-81
• 攻讀學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目81-83
• 致謝83

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

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本文編號(hào)：937068