重庆理工大学学报(自然科学) ›› 2024, Vol. 38 ›› Issue (12): 102-109.

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深水金刚石绳锯机设计及关键运动控制研究

刘雪宜,周 健,姜雨辰,郭子航,运飞宏,张 岚   

  1. 1.中海油深圳海洋工程技术服务有限公司,深圳 518054; 2.哈尔滨工程大学 机电工程学院,哈尔滨 150001
  • 出版日期:2025-01-23 发布日期:2025-01-23
  • 作者简介:刘雪宜,男,硕士,高级工程师,主要从事海洋工程安装设计及项目管理研究,Email:liuxy47@cooec.com.cn;通信作者 姜雨辰,男,硕士研究生,主要从事水下作业技术与装备研究,Email:jyc0731@163.com。

  • Online:2025-01-23 Published:2025-01-23

摘要: 金刚石绳锯机在深水环境中切割导管架桩基时,可能会出现断绳、夹绳或串珠绳失效后无法快速响应的问题,增加了切割作业难度与周期。为此,设计了一种深水金刚石绳锯机,可实现切割模块与夹紧模块的水下拆分和安装,解决了绳锯机水下换绳的难题。利用交互式多模型算法,跟踪串珠绳与原切口对正的轨迹,仿真结果表明,串珠绳与原切口对正运动的指标满足对正要求。根据串珠绳切割作业的动力学分析,构建系统状态空间方程,将传感器采集的张紧力和进给位移数据作为观测向量,通过卡尔曼滤波处理,得到进给位移和进给速度的最佳估计值。优化后的进给位移跟踪误差比量测误差减少 69%,降低了噪声对进给运动过程的影响,有效提高了进给控制精度。

关键词: 深水金刚石绳锯机;进给控制;原切口对正;卡尔曼滤波;交互式多模型

中图分类号: 

  • P756