利用LabVIEW的海底采矿车行走控制系统研究

针对海底采矿车在海底难以实现自动行走控制的难题,以海底采矿车模型机为控制对象,基于CAN总线通信方式,设计适用于海底采矿的行走控制系统方案。以NI公司的CompactRIO控制器为核心,开发行走控制系统的硬件系统。借助LabVIEW图形化编程环境,开发行走控制系统程序,实现海底采矿车在行走过程中数据采集、控制、监测、显示和分析等功能。模型机行走实验表明,所开发的行走控制系统能有效地实现采矿车行走、越障、越沟和爬坡等动作,达到了海底采矿车远程控制的要求。

基于ANFIS的海底采矿车行走控制

针对海底钴结壳采矿车在采矿过程中越过复杂地形时会产生偏离预定路径的问题,提出一种基于ANFIS的海底采矿车直线路径跟踪控制方法,根据训练数据,设计模糊神经网络路径控制器,从而避免专家系统知识库难以获取和精确数学模型难以建立的困难。在此基础上,建立内环采用PID速度控制和外环采用ANFIS控制的机电直线路径行走控制模型,开展海底采矿车越单边障碍时的联合仿真研究,仿真结果表明所提控制方法的有效性和所建行走控制模型的正确性。

铰接履带式海底采矿车越障性能仿真研究

针对产于复杂恶劣地形海山表面的深海矿产资源钴结壳,提出了钴结壳采矿车采用铰接式履带车的技术方案,利用机械系统动力学仿真软件ADAMS/ATV履带车工具包,开发了铰接履带式海底采矿车的三维动力学模型和虚拟样机,进行了其通过垂直障碍和沟槽地形的越障性能仿真研究和结果分析。仿真研究表明,铰接履带式海底采矿车建模正确,仿真真实,越障性能优良,且超过我国钴结壳采矿车技术要求,仿真数据可为物理样机研制提供技术参考。

基于ADMS/ATV的车体转向式海底作业车建模与仿真

针对富存于深海底复杂地形的矿产资源,提出了车体转向式海底作业车技术方案,利用动力学仿真软件ADAMS/ATV,开发了海底作业车的三维动力学模型和虚拟样机,进行了海底作业车在障碍、沟和坡等典型地形上的仿真和分析。仿真结果表明,车体转向式海底作业车具有良好的越障、越沟、爬坡和转向性能,各项技术指标超过我国复杂地形海底作业车的技术要求,为海底作业车样机研制提供了技术支撑。