移动式管道机器人控制系统设计与研究
在现代社会中,人们总要遇到各种各样的管道设施,而许多管道系统不是架设在空中就是深埋于地下,这样一来,通过人力对管道的内部进行检测就很不方便.本文研制的移动式管道机器人本身携带CCD摄像头,可以对一定口径的管道内壁进行检测,具有较高的实用价值.本文首先对国内外管道机器人技术的发展做了综述,给出了移动式管道机器人本体结构设计方案,详细介绍了机器人的驱动机构、云台系统等环节的设计.所研制的机器人采用上下位机的控制模式,使用了目前在国内较为先进的光纤通信来传送控制信号和来自CCD摄像机的图像信号.下位机以LPC2114为核心处理器,进行了移动式管道机器人行走电机的驱动控制设计、云台电机的驱动控制设计、RS232串口通信电路以及控制系统外围电路的设计.在软件方面,以ADS1.2为编译器,采用汇编语言和C语言相结合的编程方式,设计了下位机控制软件.为了提高移动式管道机器人控制系统的控制精度,满足更高的控制要求,并为下一步的研究奠定基础,本文将改进的积分分离PID控制算法应用于机器人行走电机的驱动器设计中,使机器人能够在更为复杂的环境中运行,同时设计了无刷直流电机的自适应模糊控制器,通过仿真试验证明了方案的有效性.最后介绍了移动式管道机器人实物样机的一些实验情况,分析了一下该款样机的性能,根据试验结果验证了预期的设计目标,也指出了以后的研究中需要改进的问题.
控制系统;管道机器人;电机控制
东北石油大学;大庆石油学院
硕士
控制理论与控制工程
刘铁男
2007
中文
TP242.3
61
2007-08-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）