利用LabVIEW的海底采矿车行走控制系统研究.pdf

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1、试验研究现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2011年第6期利用LabVIEW的海底采矿车行走控制系统研究+双志1，李力L2，张敏1(1中南大学机电工程学院，长沙410083；2深海矿产资源开发利用技术国家重点实验室(筹)，长沙410012)摘要：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LabVI

2、EW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。关键词：海底采矿车；控制系统；CAN总线；CompactRIO控制器；I,abVIEW软件中图分类号：TP文献标志码：B文章编号：1671q133(2011)06—0016珈5ResearchondrivingcontrolsystemofseafloormiIlingvehicleba

3、sedonLabVIEWSHUANGZhil。LILih2．ZHANGMin。(1CollegeofMechanicalandElectricalEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China；2TheStateKeyLaboratoryofDeepSeaMineralResourcesDevelopmentandUtilizationTechnology，Changsha410012，China)Abstract：It’Sdifficulttoc

4、ontroltheseafloorminingvehiclemo“ngautomaticallyonthedeepseabed．BasedonCANbuscommu—nication，adrivingcontrolsystemwhichcanbeappliedtoseafloorminingisdesignedforamodelmachine．ThehardwaresystemisdevelopedbyusingCompactRIOplatformfromNIasthecorecontroller．Withla

5、bVlEWgraphicalprogrammingenvironment，programofthedrivingcontrolsystemisalsodevelopedtoaccomplishdataacquisition，control，monitoring，displayandanalysisetcduringthevehicle’Smovingprocess．Theresultsofthedrivingexperimentsshowthatthecontrolsystemdevelopedcanachie

6、vethegoalsofmoving，surmountingobstacles，spanningditchesandclimbingslopeseffectivelly，andmeetthedemandoftheseafloorminingvehicle’sremotecontr01．Keywords：seafloorminingvehicle；controlsystem；CANbus；CompactRIO；LabVIEW0引言作为深海钴结壳开采系统的核心设备，海底采矿车需携带采矿头和数千米长的输送管道等装置自

7、动行走于复杂地形的海山表面。海底采矿车在行走过程中受到采掘力、软管拖力、海流力和海水阻力等多种阻力同时作用，其自动行走控制异常困难¨引，因而，实现海底采矿车长达数千米的远距离自动行走控制是钴结壳开采系统的关键技术之一。本文将以我国钴结壳海底采矿车模型机研究为背景，采用LabVlEW开发平台，运用CAN总线通信方式，开展海底采矿车模型机的行走控制系统研究，实现海底采矿车在开采过程中数据采集和行走控制。海底采矿车模型机如图1所示。1海底采矿车行走控制系统方案海底采矿车采用铰接式履带车作为行走机构，四条履带由四个液压

8、马达分别驱动，由液压缸构成的铰接机构控制前车体和后车体间相对运动，使整车适合在海山复杂地形上行走。行走液压马达通过电液比例阀调速，各传感器实时测量马达转速和车体方位等参数。·国家863计划项目(2006AA092232)；国家大洋专项项目(DYXM·115-04-02-03)16跟忐，等：利用LeBVIEW的悔底采矿车行走控制系统研究2011年第6期图1拇底采矿下模型机海底采矿乍行走控