Система автоматической стабилизации подводного аппарата в режиме зависания при работающем многозвенном манипуляторе

• Автор: Коноплин, Александр Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 112 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Перечень обозначений и сокращений

Введение
1. Анализ подходов и методов синтеза систем стабилизации подводного аппарата в режиме зависания и постановка задачи

исследования

1.1. Анализ работ, выполняемых подводными аппаратами, оснащенными

многозвенными манипуляторами

1.2. Анализ существующих методов синтеза систем стабилизации подводных аппаратов в режиме зависания при работающем манипуляторе
1.3. Анализ особенностей и возможностей существующих методов синтеза систем управления подводными манипуляторами
1.4. Постановка задачи исследования
1.5. Выводы
2. Особенности вычисления силовых воздействий на звенья многозвенного манипулятора, произвольно перемещающегося в водной среде
2.1. Определение силовых воздействий на однородное цилиндрическое звено подводного манипулятора, совершающее произвольные движения в вязкой среде
2.2. Рекуррентный алгоритм решения обратной задачи динамики для многозвенного подводного манипулятора
2.3. Особенности экспериментального определения переменных коэффициентов вязкого трения
2.4. Описание аэродинамической экспериментальной установки
2.5. Результаты аэродинамического эксперимента
2.6. Выводы

3. Разработка метода синтеза комбинированной автоматической системы стабилизации подводного аппарата в заданной точке
пространства
3.1. Особенности формирования сил тяги движителей подводного аппарата с учетом его кинематической схемы
3.2. Разработка замкнутой автоматической системы стабилизации линейных и угловых перемещений подводного аппарата
3.3. Описание математической модели подводного аппарата и установленного на нем многозвенного подводного манипулятора
3.4. Исследование синтезированной комбинированной системы стабилизации подводного аппарата в режиме зависания
3.5. Выводы
4. Разработка методов синтеза систем автоматического управления режимами движения рабочих органов манипуляторов, установленных на подводных аппаратах
4.1. Описание подводной манипуляционной системы
4.2. Построение системы автоматической коррекции программной траектории движения рабочего органа подводного манипулятора
4.3. Исследование системы автоматической коррекции программной траектории движения рабочего органа подводного манипулятора
4.4. Описание системы формирования программных сигналов управления манипулятором
4.5. Описание неизменяемой части системы
4.6. Получение модели объекта управления для синтеза регулятора

4.7. Исследование системы формирования максимально возможной программной скорости движения рабочего органа манипулятора по заданным пространственным траекториям
4.8. Выводы

Заключение
Литература
Приложение
положена хорошо известная двухэтапная схема вычислений. Согласно этой схеме вначале, начиная с первого и кончая последним звеном манипулятора, последовательно по рекуррентным соотношениям осуществляется вычисление угловых скоростей и ускорений центров масс его звеньев. После этого также по рекуррентным формулам в обратном порядке производится определение сил и моментов, действующих во всех его шарнирах.
С учётом полученных выше соотношений алгоритм решения ОЗД для ПМ запишется в виде
со,- = А1-~1 • О/-! + е, -gi-öj, со0 = со*о, / = 1,п; со,- = А-~1 •&)/_! +[(4?_1 •со/_1)хв/ ■ cji + б/ • qi-а/, cb0 = ю*о, / = 1 ,п
Pi = АГ1 ■ (Pi-1 + 8М • р*-) + (2Д/ • (О/ х е/ + ?/ ■ ef) -ст/ ,Р0 = Д)*Ä =
^»гг — 1 i
vi = 4'1 • 0/-1 + ©W х А-]). V, = v0, i = 2, и;

= V,. + со. X,|/. = arccosj—,-т—,/ = 1,и;
Ы-|А|
V/-A п* ®гА • т-
ai = arccos |—гг—гг,р, = arccosp-рт---т ,i = ,п
N'N ®i-Pi I