Управление перемещением колесного робота в трубопроводах с переменным проходным сечением

• Автор: Кадхим Дхиргаам
• Шифр специальности: 05.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 157 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Анализ видов и принципов построения
мобильных роботов, перемещающихся в трубопроводах
1.1.Классификация и виды мобильных роботов
для трубопроводных систем
1.2. Анализ систем передвижения колесных роботов
для трубопроводных систем
Выводы
2. Анализ системы перемещения и адаптации положения колесных модулей робота в условиях переменности проходного сечения трубопровода
2.1. Анализ компоновок системы перемещения
колесных роботов в трубопроводах
2.1.1. Особенности конструкции системы передвижения с четырехколесными ведущими модулями
2.1.2. Конструкция робота с селективным приводным
механизмом и трехколесными ведущими модулями
2.2. Адаптация положения колесных модулей роботов, перемещающихся в трубопроводах с переменным поперечным сечением.
2.3. Анализ динамики и синтез сепаратных приводов
колесных модулей в режиме позиционного управления
2.4. Анализ динамики и синтез двухканальных электроприводов механизма адаптации поджатая колесных модулей с позиционно-силовым управлением
Выводы
3. Управление мобильным роботом в условиях переменности поперечного сечения трубопровода
3.1. Кинематические модели колесных роботов
при движении внутри трубопровода
3.1.1. Геометрический анализ и перемещение
робота в отводе трубопровода
3.1.2. Математическая модель колесного робота
при движении в отводе трубопровода
3.1.3. Математическая модель колесного робота
при движении в тройнике трубопровода
3.2. Синтез нечеткого регулятора для электропривода
механизма адаптации поджатая колесных модулей
3.3. Управление в условиях нестационарности параметров изображения и положения мобильного робота
Выводы

4. Моделирование движения колесного робота в трубопроводе
4.1 Динамика управляемого перемещения колесного робота в трубопроводе
4.2. Система позиционно-силового управления перемещением робота в трубопроводе с переменным сечением
4.3.Моделирование характерных режимов движения колесного робота.в трубопроводе
4.4.0рганизация нечеткого управления
движением мобильного робота
4.5. Моделирование механизма адаптации поджатая колесных
модулей робота
Выводы
Заключение
Библиографический список
Приложение. Акты внедрения

Введение
Важнейшей составной частью энергетического комплекса являются трубопроводные системы. Протяжённость трубопроводов газораспределительных сетей, в т.ч. региональных газопроводов и газопроводов-отводов среднего и высокого давления (до 0,6 МПа) в России сегодня превышает 840 тыс. км, что почти в 4 раза превышает протяжённость магистральных газо-, нефте- и нефтепродукто-трубопроводов вместе взятых. Из общего числа отказов трубопроводов примерно 23 % отказов приходится на долю дефектов геометрии типа овализации, образований вмятин, гофр и других дефектов приводящих к изменению проходного сечения трубопроводов.
Одним из путей обеспечения эксплуатационной надежности трубопроводов является внедрение многоуровневой интегрированной системы обследования технического состояния, диагностирования и мониторинга, предусматривающей определение параметров дефектов и особенностей трубопровода: дефектов геометрии и особенностей трубопровода (вмятин, гофр, овальностей поперечного сечения, сужений, выступающих внутрь трубы посторонних предметов и элементов арматуры трубопровода), ведущих к уменьшению его проходного сечения; дефектов типа потери металла, уменьшающих толщину стенки трубопровода (коррозионных язв, царапин, вырывов металла и т.п.), а также расслоений, включений в стенке трубы; поперечных трещин в кольцевых сварных швах; продольных трещин в теле трубы и продольных сварных швах [2, 7, 28, 57].
Проблемой диагностики газораспределительных трубопроводов занимались десятки экспертных организаций и диагностических центров. Весомый вклад в области обеспечения безопасности эксплуатации трубопроводов внесли ученые академических и отраслевых институтов АН Респ. Башкорстан, ИМАШ им. А.А. Благонравова РАН, ИМЕТ им. А.А. Байкова РАН, ИПТЭР Минэнерго РФ, ОАО «ВНИИСТ», ООО «Газпром ВНИИГАЗ», ОАО «Гипротрубопровод», лабораторий и кафедр ВУЗов (РГУНГ им. И.М. Губкина, МГТУ им. Н.Э. Баумана, Уфим-

Б и М; Ь2 - длина звена МЫ; а- угол между звеном СО и осью X; (3 - угол между звеном МЫ и осью X; Р — осевая сила, обеспечивающая изменение радиального размера робота перемещением параллелограмма АВСБ
Для определения величины осевой движущей силы составим расчетную схему сил, действующих на колеса системы перемещения робота при несовпадении (рис.2.11,а) и совпадении (рис.2.11,6) центральных осей МР и трубопровода.

Рис. 2.11. Схема сил, действующих на колесах МР внутри трубопровода:^- угловая ориентация робота; Ык1 и Ык2 - сила реакции стенки трубопровода, действующая
на і-ое колесо; - угол между осью 02, и линии ведущего колеса до центра трубы;