一种基于通用变频器的工作级ROV动力系统研究

由于水下特殊环境,工作级ROV应用陆地通用电动控制技术受限,导致其主流仍以液压驱动为主。而陆地先进的动力控制技术主要以电力驱动为主,通过与当前2种动力拓扑,进行对比分析,得出基于通用变频器驱动的工作级ROV动力系统的特点,同时针对该动力系统的控制实时性问题分析,提出改进方法,并论证改进方法的可行性,总结了当前工作级ROV动力系统的工程实现特点和未来发展趋势。

重型工作级ROV在锚系工程项目中的应用

本文主要论述了重型工作级ROV系统的基本原理,分析了ROV在锚系工程项目中应用的一些问题,进而探讨了重型工作级ROV在锚系工程项目中的具体应用,并结合具体的实例进行了分析。

基于工作级水下机器人的水下摩擦焊技术研究

本文针对海底管道及其他水下结构物更换牺牲阳极组件的需要,完成了基于工作级ROV(Remotely Operated Vehicle,水下机器人)的水下摩擦焊装置的研制及其焊接工艺的开发。该技术可替代饱和潜水焊接作业,从而大幅度降低水下结构物的牺牲阳极更换成本。水下摩擦焊装置由焊接主轴头、阳极组件装夹工装、液压系统控制阀组、液压水下热插模块、电控模块及人机操作单元组成。液压控制阀组和电控模块可由ROV携带下水,电控模块的主控单元通过ROV的通讯光纤与人机操作单元进行信息交换。焊接主轴头由ROV的液压系统通过水下热插模块提供动力。这种模块化的系统设计可实现水下摩擦焊装置与ROV作业平台的快速安装与分离,有效提高了ROV作业平台的工作效率。通过对水下摩擦焊接工艺的研究,确定了8~16mm直径螺柱的水下焊接工艺,获得了抗拉强度高于母材的水下摩擦螺柱焊焊接接头,可实现水下牺牲阳极组件的焊接作业。

工作级遥控潜水器的位姿跟踪S-MFAC控制

针对工作级遥控潜水器(ROV)存在模型参数变化频繁、作业环境复杂、不确定因素众多及运动的强非线性等特性,文章提出一种S-MFAC(sigmoid-model free adaptive control)非线性串级工作级ROV位姿跟踪控制算法。其外环应用S函数的有界、平滑输出特性,将ROV位置和姿态控制指令转换为光滑的内环参考速度,满足执行器约束;内环控制器采用MFAC消除ROV系统内在扰动因素,实现各自由度速度量的稳定、准确跟踪闭环控制。文章通过搭建仿真模型,对该算法在速度跟踪和三维轨迹跟踪方面的控制有效性进行了验证。结果表明:同样在不基于ROV精确数学模型的条件下,S-MFAC控制算法比常规PID算法具有更好的动态控制效果;另外,S-MFAC控制算法由于优化了操作输入,可以减少领航员的工作强度,提高ROV作业效率。