隨著電網的不斷發(fā)展,變電站設備運行狀態(tài)的維護等問題也變得日益彰顯,變電站作為整個電網重要的輸電節(jié)點和樞紐,其設備故障和存在的安全隱患,會給用戶以及社會帶來很大的損失。因此,變電站設備的日常維護作業(yè)是保證電網安全、穩(wěn)定運行主要的手段之一。傳統(tǒng)的人工維護需在停電的狀態(tài)下完成維護作業(yè),并且難以直接獲取變電站設備早期與事后維護的評估等。隨著機器人技術、在線檢測技術等技術的成熟發(fā)展,移動機器人已在變電站設備巡檢中得到很好的應用,但目前也只是應用在室外變電站設備巡檢中,還很難進行設備維護處理。所以,移動機器人能夠對變電站設備進行帶電維護是未來電網的必然發(fā)展方向,也可加快推進無人值守智能變電站的進程。本課題在國家“863”項目的資助下,研究和設計了變電站設備帶電維護移動機器人控制系統(tǒng),能夠滿足變電站設備帶電維護的需求。該維護移動機器人具有人機交互和局部智能控制,可有效對變電站設備進行預報、控制和維護,并且還可以提高變電站智能化程度,保障電網安全可靠地運行。論文主要創(chuàng)新點與具體研究工作如下:（1）通過對變電站維護移動機器人國內外發(fā)展現(xiàn)狀的研究和分析,設計了基于Mecanum輪的變電站設備帶電維護移動機... 

【文章來源】：山東建筑大學山東省

【文章頁數】：101 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 全方位移動機器人研究現(xiàn)狀
        1.2.2 變電站維護機器人研究現(xiàn)狀
    1.3 本課題主要研究內容
第2章 變電站設備帶電維護移動機器人系統(tǒng)結構組成概述
    2.1 變電站設備帶電維護移動機器人需求分析
    2.2 變電站設備帶電維護移動機器人機械結構設計
        2.2.1 設計流程
        2.2.2 機械結構
    2.3 變電站設備帶電維護移動機器人控制系統(tǒng)的硬件選型
        2.3.1 控制器和擴展模塊的選型
        2.3.2 電機和驅動器的選型
        2.3.3 傳感器的選型
        2.3.4 電源的選型
    2.4 變電站設備帶電維護移動機器人軟件的設計
    2.5 本章小結
第3章 變電站設備帶電維護移動機器人的建模分析
    3.1 變電站設備帶電維護移動平臺的輪組最優(yōu)布局選擇
        3.1.1 MECANUM輪參數幾何關系
        3.1.2 MECANUM輪偏置角的確定
        3.1.3 MECANUM輪與系統(tǒng)的運動學方程
        3.1.4 MECANUM輪組最優(yōu)布局的選擇
    3.2 變電站設備帶電維護移動機器人移動平臺建模分析
        3.2.1 基于兩輪差速驅動的移動平臺模型分析
        3.2.2 基于MECANUM輪的移動平臺運動學建模分析
        3.2.3 基于MECANUM輪的移動平臺動力學建模分析
    3.3 變電站設備帶電維護機械臂運動學建模分析
        3.3.1 運動學建模
        3.3.2 正運動學分析
        3.3.3 正運動學仿真
        3.3.4 逆運動學分析
        3.3.5 逆運動學仿真
    3.4 本章小結
第4章 變電站設備帶電維護移動機器人路徑規(guī)劃研究
    4.1 引言
    4.2 分層混合式復雜系統(tǒng)任務規(guī)劃邏輯模型
    4.3 基于模糊認知圖的變電站設備帶電維護移動機器人上層規(guī)劃
        4.3.1 模糊認知圖相關理論知識
        4.3.2 模糊認知圖應用研究
    4.4 基于模糊控制算法的變電站設備帶電維護移動機器人路徑規(guī)劃
        4.4.1 模糊控制算法相關理論知識
        4.4.2 模糊控制算法的應用研究
        4.4.3 仿真實驗
    4.5 本章小結
第5章 變電站設備帶電維護移動機器人控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)
    5.1 復雜混合式分層控制系統(tǒng)
        5.1.1 上位機控制系統(tǒng)
        5.1.2 信息處理系統(tǒng)
        5.1.3 車載控制系統(tǒng)
    5.2 維護任務運動控制的實現(xiàn)
        5.2.1 MOTION PERFECT軟件介紹
        5.2.2 維護任務運動控制策略
        5.2.3 子程序設計
    5.3 上位機控制系統(tǒng)的設計
    5.4 實驗驗證
    5.5 本章小結
第6章 總結與展望
    6.1 研究總結
    6.2 研究展望
參考文獻
后記
攻讀碩士學位期間論文發(fā)表及科研情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模糊認知圖的變電站巡檢機器人的行為規(guī)劃研究[J]. 張營,魯守銀,李建祥,慕世友.  黑龍江大學自然科學學報. 2017(03)
[2]高壓變電站設備帶電水沖洗機器人系統(tǒng)研究[J]. 張營,魯守銀,蘇建軍.  高電壓技術. 2017(04)
[3]移動機器人在高壓變電站中的應用[J]. 魯守銀,張營,李建祥,慕世友.  高電壓技術. 2017(01)
[4]智能變電站二次設備缺陷分析專家系統(tǒng)的研究與應用[J]. 孫金莉,李煜磊,馮凝,張園園.  電網與清潔能源. 2016(10)
[5]中醫(yī)按摩機器人治療方案行為決策[J]. 張營,魯守銀.  黑龍江大學自然科學學報. 2016(04)
[6]基于虛擬樣機和有限元分析的拉臂車拉臂結構強度分析[J]. 宋世平,劉大維.  機械設計與制造工程. 2016(07)
[7]模糊認知圖與證據理論融合的質量控制決策模型[J]. 周娟,余忠華,侯智.  系統(tǒng)工程理論與實踐. 2016(05)
[8]滿足復雜要求的機器人最優(yōu)巡回控制系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[J]. 歐林林,陳浩,肖云濤,程誠,俞立.  控制理論與應用. 2016(02)
[9]智能變電站二次設備狀態(tài)監(jiān)測研究綜述[J]. 蔡驥然,鄭永康,周振宇,劉明忠,孟雷,陳遲.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2016(06)
[10]基于Hopfield神經網絡的變電站巡檢機器人自主導航方法[J]. 張營,魯守銀.  制造業(yè)自動化. 2015(21)

碩士論文
[1]基于模糊控制的水沖洗移動機器人液壓伺服控制系統(tǒng)的研究[D]. 郭祥洋.山東建筑大學 2016
[2]基于差分GPS的變電站巡檢機器人定位導航系統(tǒng)的研究[D]. 魏葦.哈爾濱工業(yè)大學 2015
[3]基于麥克納姆輪的全向重載移動技術研究[D]. 朱浩.南京航空航天大學 2015
[4]基于Mecanum輪的全方位移動機器人研究[D]. 周美鋒.南京航空航天大學 2014
[5]全方位運動電動輪椅的系統(tǒng)設計與研制[D]. 郭哲.浙江大學 2014



本文編號：3550211