可移动式NGH取样与测试智能连接装置研究
发布时间：2022-10-15 18:32
海洋非成岩天然气水合物固态流化开采实验室是基于天然气水合物（NGH）建立的科研试验平台,主要针对海洋天然气水合物开发进行科学实践。为检验测试实验过程中的NGH样品,操作人员需要手动连接取样器与测试设备。在操作过程中,可能存在因操作不当、传感器失灵等原因造成的实验事故,导致操作人员的生命安全受到威胁。因此,最大限度的降低实验事故,改善操作人员的工作条件,是目前海洋非成岩天然气水合物固态流化开采实验室所面临的问题之一。本文基于由西南石油大学、中国海洋石油总公司、宏华集团联合共建,完全由我国自主研发、自主设计、自主建造的海洋非成岩天然气水合物固态流化开采实验室为研究背景,结合NGH取样器与测试计量设备连接的操作流程,设计了一种可根据规划路径自行移动,将NGH取样器与测试计量设备智能连接的装置。该装置主要由移动平台、智能连接装置组成。通过控制程序的编写可自行完成NGH取样器与测试计量设备智能拆接的操作。文中首先确定了可移动式NGH取样与测试智能连接装置的性能指标,设计完成该装置的总体方案。其次对可移动平台、智能连接装置的机械结构进行设计并通过SolidWorks软件建立三维模型;在此基础上分析...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外技术研究现状
1.2.2 国内技术研究现状
1.3 课题来源及研究任务
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究任务
第2章 连接装置总体方案设计
2.1 可移动式智能连接装置设计指标
2.2 可移动式智能连接装置设计原则
2.3 可移动式智能连接装置总体设计方案
2.3.1 机械结构方案设计
2.3.2 控制电路方案设计
2.3.3 控制算法方案设计
2.4 本章小结
第3章 装置机械结构设计及运动模型分析
3.1 移动平台运动方式研究
3.2 移动平台运动模型分析
3.3 移动平台机械结构设计
3.3.1 移动平台框架结构设计
3.3.2 悬挂结构设计
3.3.3 法兰盘、联轴器的机械结构设计
3.3.4 传感器及控制电路板承载结构设承载结构设计
3.3.5 移动平台机械结构总体装配
3.4 取样与测试智能连接装置机械结构设计
3.5 本章小结
第4章 控制电路及算法程序设计
4.1 控制电路硬件设计与选型
4.1.1 主控模块
4.1.2 移动平台驱动模块
4.1.3 连接装置驱动模块
4.1.4 主要器件选型
4.2 电机闭环与自动循迹控制算法
4.3 运动控制算法实现
4.3.1 主控模块控制程序
4.3.2 驱动模块控制程序
4.4 本章小结
第5章 原理机制作与实验
5.1 机械结构的制作及安装
5.2 控制电路的制作及器件安装
5.3 实验与调试
5.3.1 自动循迹测试
5.3.2 智能连接功能测试
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]永宏PLC应用于折弯机[J]. 王尚飞. 智慧工厂. 2017 (10)
[2]基于Mecanum轮的新型特种救援机器人的研制[J]. 李世光,张芳,李文甲,高正中,高富. 工业安全与环保. 2017(09)
[3]世界首个海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验系统[J]. 赵金洲,周守为,张烈辉,伍开松,郭平,李清平,付强,高杭,魏纳. 天然气工业. 2017(09)
[4]基于投影法的麦克纳姆轮改进设计方法[J]. 荣必贤,莫堃,彭波,张帆. 东方电气评论. 2017(02)
[5]可燃冰——天然气水合物[J]. 叶清. 厦门科技. 2017(03)
[6]基于模糊PID的麦克纳姆轮移动平台的控制算法[J]. 张忠民,郑仁辉. 应用科技. 2017(06)
[7]基于麦克纳姆轮的全向移动自主机器人[J]. 莫然,张进,高淑芝. 山东工业技术. 2017(08)
[8]基于全向移动模型的Gmapping算法[J]. 常皓,杨巍. 计量与测试技术. 2016(10)
[9]两种EEPROM存储器读取电路特性比较研究[J]. 景欣,陆虹. 微处理机. 2015(06)
[10]基于CAN总线技术的电机控制研究及应用[J]. 李国林,黄帅. 电子工业专用设备. 2015(09)
硕士论文
[1]实验室用自动配酸液系统的设计[D]. 谢聪.西南石油大学 2017
[2]高酸性气体实验室送取样机器人的设计[D]. 乔夕.西南石油大学 2016
[3]基于CAN通信技术的TFT-LCD汽车组合仪表研究[D]. 陈程.重庆大学 2015
[4]电喷柴油机应用中的CANBUS通信接口设计[D]. 姜玉珺.华南理工大学 2012
[5]SWD协议的研究及ARM程序下载器的设计[D]. 黄亚萍.湖北大学 2012
[6]汽车悬架建模与动态仿真研究[D]. 谷忠雨.武汉科技大学 2010
[7]现场总线技术及其应用研究[D]. 李烨.湖南大学 2002
本文编号：3691819
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外技术研究现状
1.2.2 国内技术研究现状
1.3 课题来源及研究任务
1.3.1 课题来源
1.3.2 研究任务
第2章 连接装置总体方案设计
2.1 可移动式智能连接装置设计指标
2.2 可移动式智能连接装置设计原则
2.3 可移动式智能连接装置总体设计方案
2.3.1 机械结构方案设计
2.3.2 控制电路方案设计
2.3.3 控制算法方案设计
2.4 本章小结
第3章 装置机械结构设计及运动模型分析
3.1 移动平台运动方式研究
3.2 移动平台运动模型分析
3.3 移动平台机械结构设计
3.3.1 移动平台框架结构设计
3.3.2 悬挂结构设计
3.3.3 法兰盘、联轴器的机械结构设计
3.3.4 传感器及控制电路板承载结构设承载结构设计
3.3.5 移动平台机械结构总体装配
3.4 取样与测试智能连接装置机械结构设计
3.5 本章小结
第4章 控制电路及算法程序设计
4.1 控制电路硬件设计与选型
4.1.1 主控模块
4.1.2 移动平台驱动模块
4.1.3 连接装置驱动模块
4.1.4 主要器件选型
4.2 电机闭环与自动循迹控制算法
4.3 运动控制算法实现
4.3.1 主控模块控制程序
4.3.2 驱动模块控制程序
4.4 本章小结
第5章 原理机制作与实验
5.1 机械结构的制作及安装
5.2 控制电路的制作及器件安装
5.3 实验与调试
5.3.1 自动循迹测试
5.3.2 智能连接功能测试
5.4 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]永宏PLC应用于折弯机[J]. 王尚飞. 智慧工厂. 2017 (10)
[2]基于Mecanum轮的新型特种救援机器人的研制[J]. 李世光,张芳,李文甲,高正中,高富. 工业安全与环保. 2017(09)
[3]世界首个海洋天然气水合物固态流化开采大型物理模拟实验系统[J]. 赵金洲,周守为,张烈辉,伍开松,郭平,李清平,付强,高杭,魏纳. 天然气工业. 2017(09)
[4]基于投影法的麦克纳姆轮改进设计方法[J]. 荣必贤,莫堃,彭波,张帆. 东方电气评论. 2017(02)
[5]可燃冰——天然气水合物[J]. 叶清. 厦门科技. 2017(03)
[6]基于模糊PID的麦克纳姆轮移动平台的控制算法[J]. 张忠民,郑仁辉. 应用科技. 2017(06)
[7]基于麦克纳姆轮的全向移动自主机器人[J]. 莫然,张进,高淑芝. 山东工业技术. 2017(08)
[8]基于全向移动模型的Gmapping算法[J]. 常皓,杨巍. 计量与测试技术. 2016(10)
[9]两种EEPROM存储器读取电路特性比较研究[J]. 景欣,陆虹. 微处理机. 2015(06)
[10]基于CAN总线技术的电机控制研究及应用[J]. 李国林,黄帅. 电子工业专用设备. 2015(09)
硕士论文
[1]实验室用自动配酸液系统的设计[D]. 谢聪.西南石油大学 2017
[2]高酸性气体实验室送取样机器人的设计[D]. 乔夕.西南石油大学 2016
[3]基于CAN通信技术的TFT-LCD汽车组合仪表研究[D]. 陈程.重庆大学 2015
[4]电喷柴油机应用中的CANBUS通信接口设计[D]. 姜玉珺.华南理工大学 2012
[5]SWD协议的研究及ARM程序下载器的设计[D]. 黄亚萍.湖北大学 2012
[6]汽车悬架建模与动态仿真研究[D]. 谷忠雨.武汉科技大学 2010
[7]现场总线技术及其应用研究[D]. 李烨.湖南大学 2002
本文编号：3691819
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