深水金刚石绳锯机设计及关键运动控制研究

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

基金资助

中海油深圳海洋工程技术服务有限公司深水导管架弃置水下切割技术研究项目(E-0923E003)