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《海底管道检测机器人自主缺陷定位的模糊控制研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、海底管道检测机器人自主缺陷定位的模糊控制研究第27卷第3期2005年5月机器人ROBOTVo1.27,No.3May,2005文章编号:1002-0446(2005)03-0252-04海底管道检测机器人自主缺陷定位的模糊控制研究雷小军,付庄,曹其新,赵言正(上海交通大学机器人研究既上海200030)摘要:针对全自主管道检测机器人对超长距离海底油气管道内壁缺陷的精确定位的难题,提出了一种基于缺陷信息定位的模糊控制方法,并将其应用在海底管道检测机器人的智能控制器中.仿真实验和模拟样机的现场测试证明,该智能控制器定位准确,工作稳定可靠,满足了检测机器
2、人在超长距离海底油气管道内全自主精确定位的技术要求..关键词:海底管道;缺陷定位;智能控制器;模糊控制.中图分类号:TF24文献标识码:BFuzzyControlofAutonomousDefectLocationforSubmarineIn-pipelineInspectionRobotsLEIXiao-jun,FUZhuang,CAOQi-xin,ZHAOYan—zheng(Researchlnst/tuteofRoboth:s,Stmng~J/aotong嘞,删咖f200030,China)Abstract:Whentheautonomou
3、sin-pipelineinspectionrobotisworkinginsuper-longsubmarineoiltransportationpipe-lines,itisdifficulttolocatethewall-lossdefectofpipelines.Tosolvethisproblem,adesignmethodoffu=ycontrollerbasedonwal1.1ossdefectinformationispresentedandappliedtotheintelligentcontrolleroftheautonom
4、ousin?pipelinein-spectionrobot.Thronghthesubsequentsimulationexperimentandthefieldtestoftherobotprototype,theintelligentCOn—trollerisprovedtobereliableandstable.Anditcanachievepreciselocati0n.andmeetsthetechnicalrequirementsfortheinspectionrobotsonaccuratedefectlocationofsupe
5、r-bngsubmarineoiltransportationpipelines.Keywords:submarinepipeline;defectlocation;intelligentcontroller;fuzzycontrol1引言(In~oducfion)海底管道作为石油输送通道极其重要,但长时间的运行磨损,设备的自然老化,地理和气候环境的变化等因素都会导致管道泄漏.因此,为保证海底管道正常运行,海底管道泄漏的在线检测是十分必要的.对此,国外已做了大量的研究工作,取得了不少成果.国内的研究工作则起步较晚,也取得一些进展].目前比较常用的
6、管道检测方法是有缆检测方式,通过缆线,由外部控制检测装置在管内工作.这种检测装置的控制方法简单,但受制于缆线的重量,拉伸强度和弯曲强度等因素影响,不适于海底管道长距离的检测.为此,必须研制一种无缆自主检测装置(或称无缆检测机器人)完成海底输油管道的长距离检测工作,使之能够在管内连续检测20kin以上,基金项目:国家863计划资助项目(2001AA602021).收稿日期.2004-08一l0完全自主地完成爬行,检测,定位工作.目前对于管内自主机器人的定位主要有GPS导航定位和机器视觉自主定位两种],但是,海底输油管道具有管线长,线路埋藏深,管内油
7、污严重等特点,很难利用GPS和机器视觉进行定位.因此本文从分析控制系统和定位过程人手,利用管道缺陷检测信息进行定位.2智能控制系统(Intelligentcontrolsystem)海底管道检测机器人控制系统采用时下流行的基于CAN总线的现场分布式控制系统FDCS(FieldDistributedControlSystem)结构一'J.CAN总线即控制器局域网技术(ControllerAreaNet,简称CAN总线技术),它具有通信速率快,工作稳定可靠,组网形式简单灵活等特点,十分适用于管道检测这种较恶劣第27卷第3期雷小军等:海底管道检测机器人
8、自主缺陷定位的模糊控制研究的工作环境.控制系统主要分为4个部分,智能控制单元,爬行驱动单元,检测单元,动力源单元,如图l所示.}塑薹l闽
