【摘要】：近年來,隨著機(jī)器人技術(shù)的迅速發(fā)展,以及人力成本的提高,許多行業(yè)已經(jīng)采用機(jī)器人作業(yè)代替人力作業(yè)。在石油行業(yè)中,搶噴機(jī)器人主要用于修井時(shí)對井噴的處理,其主要功能是當(dāng)井噴發(fā)生時(shí)代替人工完成止噴閥門的轉(zhuǎn)運(yùn)和安裝。本文首先針對修井時(shí)搶噴機(jī)器人工作過程中的穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)了在保證自身穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上通過模糊控制器對外力的振動(dòng)影響進(jìn)行減弱處理的方案。對于自身穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn),是利用S型速度曲線對機(jī)器人軌跡進(jìn)行速度擬合,使運(yùn)動(dòng)過程中無加速度突變的現(xiàn)象,從而保證無外力時(shí)自身的穩(wěn)定性。對于主動(dòng)減振的實(shí)現(xiàn),是利用模糊控制技術(shù)使機(jī)器人根據(jù)實(shí)際轉(zhuǎn)矩與標(biāo)定轉(zhuǎn)矩的誤差改變輸出加速度,產(chǎn)生與振動(dòng)方向相反的力效果,從而實(shí)現(xiàn)弱化外力的影響。其次,針對修井時(shí)井噴現(xiàn)場環(huán)境不利于傳感器工作,不利于采集準(zhǔn)確的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩值的問題,使用導(dǎo)出的伺服電機(jī)實(shí)時(shí)電流值來代替輸出轉(zhuǎn)矩,將通過伺服驅(qū)動(dòng)器串口導(dǎo)出的實(shí)時(shí)電流值經(jīng)A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后再傳輸給PLC。以正常工作時(shí)的電流為標(biāo)定值,將實(shí)時(shí)電流值與標(biāo)定電流值的差值代替轉(zhuǎn)矩差作為控制系統(tǒng)輸入信號(hào)。最后,為實(shí)現(xiàn)控制算法,本文采用了PC-PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),下位PLC完成基本工作的任務(wù),上位IPC完成軌跡規(guī)劃和控制算法運(yùn)算的任務(wù),兩者通過串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換,下位機(jī)將控制系統(tǒng)輸入信號(hào)傳輸給上位機(jī),上位機(jī)將計(jì)算得到的電機(jī)控制信號(hào)傳輸給下位機(jī)。
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TE935;TP242

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本文編號(hào)：2805818