基于Internet的深海集矿机远程监控系统研究

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Internet的普及加上控制、通信、网络技术的飞速发展,极大地加快计算机网络和控制技术的融合,使得构建基于Internet的深海集矿机远程监控系统成为可能。它便于陆地控制中心实时监控深海集矿机作业行走工作情况,实现远程控制。同时,也有利于资源大范围共享,形成丰富的数据库,为高层基于知识的决策提供支持,通过必要的远程干预实现对监控现场的调度决策。该系统有着广阔的应用前景和深远意义。由于该领域研究在国内外还未深入开展,相关文献甚少。在研究类似深海集矿机的机器人基于互联网远程监控技术的基础上,给出基于Internet的深海集矿机远程监控体系结构:陆上监控中心、采矿船监控子系统、集矿机水下测控子系统,并配置相关硬件设备。同时,存在于监控网络通路的时延导致了集矿机行走控制品质的下降,影响实时控制效果,严重时还可能导致控制系统崩溃。因此,在分析基于Internet深海集矿机远程监控系统网络时延分布基础上,采用AR模型表示时延序列并采用自适应LMS来估计当前时延值,同时利用SMITH补偿器对该时延值进行补偿控制。并根据深海集矿机远程监控系统前向通路和反馈通路具体情况,分别采用了前向通道补偿器Gfwp (s)和反馈通道补偿器GfbP (s)。以MATLAB/SIMULINK平台,结合集矿机行走控制数学模型仿真。仿真结果显示能有效改善品质,表明该算法的有效性。最后给出该远程监控系统软件设计方案。包括陆上监控中心软件和Web服务器软件设计;通信软件设计;采矿船监控子系统和组态软件设计以及水下测控子系统软件设计。
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