220kv高压输电线路巡线机器人控制系统的研制

目前在我国,超高压线路的巡检、维护基本上采用人工沿线逐塔巡视的作业方式,作业劳动强度大、费用高且危险性大,急需有可以取代人力进行线路维护的巡检方法和设备。巡线机器人给输电线路的巡视、检修和维护提供了新的概念和工作方式。在输电线路的巡检中使用机器人,不仅可以减轻巡线作业的强度,降低费用,也可以提高巡检作业的质量和管理技术水平,更保证了工作人员的安全。 本文论述了220kv巡线机器人的机械结构的设计和运动方式,讨论了跨越各种障碍的方式。重点论述了控制系统的组成,软硬件的设计,以及在大电流强磁场环境中控制系统抗干扰措施的应用。 硬件组成部分,应用PMAC组成控制系统的方案设计,并对几种常用的控制系统进行了比较,从而总结出PMAC控制系统的特点。针对该巡线机器人的控制特点,论述了控制器的整体结构组成,及各部分的功能分工和结构设计,对PMAC伺服控制电路进行了分析。总结了PMAC伺服控制电机系统的调试,并对外围接口电路包括输入输出接口、开环控制电路进行了分析和扩充设计。 软件部分,介绍了应用PMAC编程软件PEWIN的开放型和方便性,对控制系统软件的结构进行了剖析,针对该巡线机器人的控制特点和PEWIN的编程特点,设计了模块结构,并对软件结构的特点和功能进行了分析。 对强磁场环境下所做的试验进行了分析和总结,验证了系统抗干扰解决方案的可靠性,并对出现的问题进行了总结并提出进一步解决的方案。 通过对系统构成的分析和论述,对试验结果和解决方案的总结,给以后在强磁场工作的控制系统的设计提出了借鉴。给未来高压输电线路的检测和维护方法的改进提供了技术积累和借鉴方法。