目錄
前言
1 緒論 1
1.1 油浸式變壓器故障檢測技術概述 1
1.1.1 油浸式變壓器油中溶解氣體分析技術 2
1.1.2 油浸式變壓器油微水檢測技術 3
1.1.3 油浸式變壓器油溫檢測技術 3
1.1.4 油浸式變壓器繞組變形檢測技術 4
1.2 水下微型機器人研究現狀 5
1.3 油浸式變壓器內部故障檢測機器人研究現狀 8
1.4 小結 9
參考文獻 10
2 油浸式變壓器結構分析 13
2.1 變壓器結構特點 13
2.2 220kV變壓器實例 15
2.3 機器人特性 22
2.4 小結 22
參考文獻 23
3 機器人總體方案設計 24
3.1 機器人機械結構總體方案設計 24
3.1.1 機器人機械結構需求分析 24
3.1.2 機器人機械結構特點 26
3.1.3 機器人機械結構總體方案 26
3.2 機器人控制系統(tǒng)總體方案設計 28
3.2.1 機器人控制系統(tǒng)方案影響因素 28
3.2.2 機器人控制系統(tǒng)通信方案分析 29
3.2.3 機器人控制系統(tǒng)總體方案 31
3.3 小結 33
參考文獻 34
4 機器人機械結構設計 35
4.1 機器人機械結構緊湊型設計 35
4.1.1 機器人結構尺寸確定 35
4.1.2 機器人內部零部件小型化設計 36
4.2 機器人噴射泵推力分析 46
4.3 機器人流體動力學分析 48
4.4 機器人運動單元結構特性分析 50
4.5 機器人外殼耐油腐蝕性設計 52
4.5.1 機器人外殼材料需求分析 52
4.5.2 常見工業(yè)非金屬材料種類及優(yōu)缺點 53
4.5.3 機器人外殼材料選型 54
4.5.4 機器人外殼耐油腐蝕性實驗 56
4.6 小結 57
參考文獻 58
5 機器人控制系統(tǒng)設計 60
5.1 載體控制系統(tǒng)硬件設計 60
5.1.1 核心控制板 60
5.1.2 電源管理板 65
5.1.3 姿態(tài)傳感器 68
5.1.4 數字圖傳模塊 68
5.1.5 激光雷達 69
5.1.6 攝像機 69
5.1.7 深度計 70
5.1.8 鋰電池 70
5.2 載體控制系統(tǒng)軟件設計 70
5.2.1 軟件主要功能及特點 70
5.2.2 軟件流程圖 71
5.3 操作控制終端硬件設計 73
5.4 操作控制終端軟件設計 74
5.5 小結 76
參考文獻 76
6 機器人模型構建 77
6.1 機器人動力學分析 77
6.1.1 靜力及其力矩 78
6.1.2 流體動力及其力矩 79
6.1.3 噴射泵產生的推力及其力矩 80
6.1.4 重力和浮力 81
6.1.5 機器人動力學模型 82
6.2 機器人運動學模型 82
6.3 噴射泵模型 82
6.3.1 理論分析 82
6.3.2 參數識別 83
6.4 小結 85
參考文獻 86
7 機器人定點觀測控制器設計 88
7.1 滑模控制基本原理 88
7.2 模型解耦 89
7.3 深度控制器設計 90
7.3.1 自學習控制器 91
7.3.2 自適應反演滑�？刂破髟O計 92
7.3.3 自適應反演滑�？刂破鞣�(wěn)定性分析 93
7.4 航向角控制器設計 94
7.4.1 非線性干擾觀測器設計 95
7.4.2 非線性干擾觀測器穩(wěn)定性分析 95
7.5 仿真實驗驗證 96
7.5.1 仿真參數設置 96
7.5.2 深度控制器仿真 97
7.5.3 航向角控制器仿真 98
7.6 機器人驗證 100
7.7 小結 103
參考文獻 103
8 機器人定位方法 106
8.1 機器人定位方法概述 106
8.2 機器人垂直位置測量 107
8.3 機器人水平位置測量 108
8.4 機器人定位實驗 112
8.5 小結 113
參考文獻 114
9 機器人收放裝置 116
9.1 機器人收放裝置結構設計 116
9.1.1 機器人收放裝置機械原理分析 116
9.1.2 機器人收放裝置方案設計 116
9.2 機器人收放裝置力學性能分析 118
9.3 小結 119
10 機器人功能實驗及安全性分析 120
10.1 機器人運動實驗 120
10.1.1 實驗目的 120
10.1.2 實驗環(huán)境 120
10.1.3 實驗測試 122
10.2 變壓器內部實驗 124
10.2.1 實驗目的 124
10.2.2 實驗環(huán)境 125
10.2.3 實驗測試 125
10.3 運動安全性分析 128
10.3.1 機器人沖擊等效分析 129
10.3.2 機器人沖擊仿真分析 129
10.4 小結 131