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