油田搶噴機器人是在井噴發(fā)生后能夠自動完成搶噴閥安裝的機器人。井噴發(fā)生后應(yīng)立即采取搶險措施,否則會對國家財產(chǎn)造成巨大的損失。而目前,井噴搶險任務(wù)主要由人來完成,其工作環(huán)境惡劣、危險。因此,研制出可以代替人完成井噴搶險任務(wù)的自動裝備或機器人具有重要意義。本文研發(fā)的油田搶噴機器人針對修井過程中發(fā)生的井噴,其主要內(nèi)容如下:根據(jù)井噴搶險任務(wù)要求提出油田搶噴機器人的結(jié)構(gòu)方案�；贒-H矩陣法建立油田搶噴機器人的運動學(xué)模型,推導(dǎo)驅(qū)動關(guān)節(jié)與機器人末端的位置關(guān)系和速度關(guān)系。依據(jù)位置分析結(jié)果對機器人臂部連桿進(jìn)行解耦優(yōu)化,使得機器人末端位移與驅(qū)動關(guān)節(jié)位移呈比例關(guān)系,減小機械磨損,降低控制難度�；诶窭嗜辗▽τ吞飺寚姍C器人進(jìn)行動力學(xué)分析,建立施加在驅(qū)動關(guān)節(jié)上的力或力矩與各關(guān)節(jié)之間運動關(guān)系的表達(dá)式。分別應(yīng)用MATLAB和ADAMS對機器人進(jìn)行動力學(xué)仿真分析,對比分析結(jié)果驗證所推導(dǎo)動力學(xué)方程的正確性。搭建基于ADAMS與MATLAB的動力學(xué)聯(lián)合仿真模型,研究隨搶噴閥位置變化而變化的井噴沖擊力對機器人驅(qū)動力的影響,為控制方案的設(shè)計和伺服電機的選取提供理論依據(jù)。為提高機器人在搶噴作業(yè)時的控制性能,將模糊控制思想與常...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 油田井噴搶險裝置研究現(xiàn)狀
    1.3 機器人技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 機器人運動學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 機器人動力學(xué)研究現(xiàn)狀
        1.3.3 機器人虛擬樣機技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.4 機器人控制策略研究現(xiàn)狀
    1.4 本論文主要研究內(nèi)容
第二章 油田搶噴機器人的運動學(xué)分析
    2.1 引言
    2.2 油田搶噴機器人結(jié)構(gòu)方案
    2.3 油田搶噴機器人運動學(xué)分析
        2.3.1 位置正解分析
        2.3.2 位置反解分析
        2.3.3 速度正解分析
        2.3.4 速度反解分析
    2.4 基于ADAMS的運動學(xué)仿真分析
    2.5 本章小結(jié)
第三章 油田搶噴機器人的動力學(xué)分析
    3.1 引言
    3.2 油田搶噴機器人動力學(xué)模型建立
        3.2.1 機器人動力學(xué)一般方程推導(dǎo)
        3.2.2 油田搶噴機器人動力學(xué)方程建立
        3.2.3 機器人動力學(xué)模型正確性的驗證
    3.3 搶噴作業(yè)環(huán)境下的機器人動力學(xué)仿真分析
        3.3.1 井噴環(huán)境下?lián)寚婇y的運動受力分析
        3.3.2 電機理想輸出速度分析
        3.3.3 基于ADAMS與MATLAB的油田搶噴機器人動力學(xué)仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 油田搶噴機器人控制特性研究及仿真分析
    4.1 引言
    4.2 油田搶噴機器人臂部交流伺服控制方案
    4.3 油田搶噴機器人臂部交流伺服控制系統(tǒng)建模
        4.3.1 交流伺服電機機械模型
        4.3.2 交流伺服電機控制模型
    4.4 機器人臂部伺服控制系統(tǒng)的模糊PID控制
        4.4.1 模糊PID控制器的基本原理
        4.4.2 模糊PID控制器設(shè)計
    4.5 油田搶噴機器人控制特性仿真分析
        4.5.1 臂部交流伺服控制系統(tǒng)模型搭建
        4.5.2 油田搶噴機器人聯(lián)合仿真控制系統(tǒng)搭建
        4.5.3 聯(lián)合仿真結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3944041