【摘要】：目前經(jīng)濟全球化不斷深化,各國貿(mào)易往來更加頻繁,遠(yuǎn)洋航運船舶數(shù)量激增,船舶污底直接增大船舶航行阻力,間接增大燃油量及環(huán)境污染程度,一種自動化水下清洗設(shè)備對船底及形狀不規(guī)則螺旋槳的清洗具有重要意義。本文聯(lián)合中國船舶科學(xué)研究中心項目,研究一種船舶螺旋槳水下清洗機器人,并對其推進(jìn)器驅(qū)動及實時健康狀態(tài)監(jiān)測開展研究。首先,基于不同清洗方式的清洗效果,制定空化射流的清洗方案;基于船舶螺旋槳的形狀不規(guī)則性,研究水下機器人本體加水下機械手為清洗運動提供自由度,最終形成水下機器人、機械手、空化射流系統(tǒng)集成的船舶螺旋槳水下清洗系統(tǒng)。其次針對水下機器人硬件控制系統(tǒng)研制問題,基于傳統(tǒng)漏水檢測電路設(shè)計一種限流接地電路,實驗驗證該限流接地電路有效減小了傳統(tǒng)漏水檢測電路對主控制器DI接口的電流沖擊,并防止漏水信息誤報。然后對水下機器人推進(jìn)器驅(qū)動控制的硬件系統(tǒng)進(jìn)行研究,針對推進(jìn)器水流擾動致使模擬驅(qū)動器燒毀及A-PWM驅(qū)動器與PWM驅(qū)動器功率不匹配問題,設(shè)計了基于模擬驅(qū)動器和PWM驅(qū)動器相結(jié)合的混合驅(qū)動硬件電路系統(tǒng),實驗驗證該驅(qū)動電路中主控制器、驅(qū)動器、推進(jìn)器三者之間控制效果及功率匹配良好,進(jìn)一步設(shè)計冗余共地驅(qū)動電路系統(tǒng),能夠有效減小PWM信號中的紋波幅值和占空比波動幅值。進(jìn)一步,針對推進(jìn)器模塊化驅(qū)動電路的傳統(tǒng)驅(qū)動方法中存在其中一個I/O板卡初始化程序語句出現(xiàn)在其他I/O板卡的初始化程序語句前,其他I/O板卡會初始化失敗,后續(xù)程序中其他I/O板卡I/O端口不可控的問題,設(shè)計了一種將I/O板卡初始化作為單獨主線程的軟件驅(qū)動方法。最后基于推進(jìn)器的實時狀態(tài)監(jiān)測,提出了七點平滑小波疊加的降噪方法和七點平滑小波交叉耦合的降噪方法對所提取的推進(jìn)器原始電流數(shù)據(jù)降噪。經(jīng)實驗:本文提出的兩種降噪方法與小波降噪方法、七點平滑方法相比,降噪后的電流數(shù)據(jù)與真實電流數(shù)據(jù)的平均誤差、方均根誤差、平均相對誤差均減小,其中七點平滑小波交叉耦合方法的降噪效果最好,可有效實現(xiàn)推進(jìn)器健康狀態(tài)監(jiān)測。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TP242

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2754337