| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 1 绪论 | 第13-26页 |
| 1.1 课题来源 | 第13页 |
| 1.2 研究意义与研究目的 | 第13-14页 |
| 1.3 国内外海底集矿车行走行为实验系统研究现状 | 第14-17页 |
| 1.4 海底履带式集矿车动力学研究现状 | 第17-20页 |
| 1.4.1 履带车动力学分析现状 | 第17-18页 |
| 1.4.2 集矿车动力学分析现状 | 第18-20页 |
| 1.5 海底行走车避障路径规划研究的基本问题及研究现状 | 第20-21页 |
| 1.6 履带式集矿车行走过程系统控制方法研究现状 | 第21-24页 |
| 1.7 研究内容与论文框架 | 第24-26页 |
| 2 履带式集矿车软底质海底行走行为模拟试验系统方案研究 | 第26-51页 |
| 2.1 管道提升式深海采矿系统介绍 | 第26-27页 |
| 2.2 履带式集矿车软底质海底行走动力学问题 | 第27-28页 |
| 2.3 履带式集矿车软底质海底行走行为模拟试验系统基本构成及实现方案 | 第28-40页 |
| 2.3.1 软底质海底行走行为模拟试验系统功能要求和基本构成 | 第29-31页 |
| 2.3.2 实验样车的基本构成及实现方案 | 第31-35页 |
| 2.3.3 模拟试验系统远程监控方案 | 第35-37页 |
| 2.3.4 实验样车控制系统方案 | 第37-40页 |
| 2.4 履带式集矿车软底质海底行走模拟试验方案研究 | 第40-50页 |
| 2.4.1 集矿车履带与软底质海底沉积物“压力-下陷”模拟试验方案研究 | 第40-43页 |
| 2.4.2 履带式集矿车在软底质海底行走最佳滑转率模拟试验方案研究 | 第43-45页 |
| 2.4.3 履带式集矿车软底质海底行走动力学性能模拟试验方案研究 | 第45-47页 |
| 2.4.4 履带式集矿车软底质海底行走系统控制模拟试验方案研究 | 第47-49页 |
| 2.4.5 履带式集矿车软底质海底障碍物模式识别模拟试验方案研究 | 第49-50页 |
| 2.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 3 集矿车履带与软底质海底沉积物“压力-下陷”模型 | 第51-65页 |
| 3.1 集矿车履带与地面相互作用力学理论基础 | 第51-52页 |
| 3.2 软底质海底沉积物参数与车辆集矿车履带性能关系 | 第52-57页 |
| 3.2.1 软底质海底沉积物参数分析 | 第52-53页 |
| 3.2.2 软底质海底承压影响因素研究 | 第53-57页 |
| 3.3 试验方案与系统简介 | 第57-59页 |
| 3.3.1 我国大洋多金属结核合同矿区沉积物土工特性 | 第57页 |
| 3.3.2 试验模拟沉积物配制 | 第57-58页 |
| 3.3.3 压陷试验系统构成与物理力学特性 | 第58页 |
| 3.3.4 试验方案设计与系统组成 | 第58-59页 |
| 3.3.5 试验原理 | 第59页 |
| 3.4 软底质海底行走集矿车履带“压力-下陷”智能校正模型 | 第59-63页 |
| 3.4.1 集矿车履带与沉积物压陷特性模型建立 | 第59-62页 |
| 3.4.2 集矿车履带与沉积物压陷特性模型智能校正 | 第62-63页 |
| 3.5 模型应用 | 第63-64页 |
| 3.6 本章小结 | 第64-65页 |
| 4 履带式集矿车在软底质海底行走最佳滑转率模拟试验 | 第65-80页 |
| 4.1 剪切应力-剪切位移理论模型 | 第65-66页 |
| 4.2 剪切特性测量的试验方案与系统 | 第66-70页 |
| 4.2.1 我国大洋多金属结核合同矿区沉积物土工特性 | 第66-67页 |
| 4.2.2 配置试验模拟沉积物 | 第67-69页 |
| 4.2.3 试验方案设计与系统组成 | 第69-70页 |
| 4.3 软底质海底沉积物的剪切应力-剪切位移模型 | 第70-72页 |
| 4.3.1 履带式集矿车工作过程 | 第70-71页 |
| 4.3.2 剪切应力-剪切位移试验数据分析及关系式推导 | 第71-72页 |
| 4.4 履带板、履齿与软底质海底沉积物的粘附过程机理分析 | 第72-75页 |
| 4.4.1 土壤和非土壤材料之间的粘附行为 | 第72-73页 |
| 4.4.2 软底质海底沉积物在履带板、履齿间粘附的影响因素 | 第73-74页 |
| 4.4.3 履带板、履齿与软底质海底沉积物的粘附过程 | 第74-75页 |
| 4.5 集矿实验车总牵引力与打滑率关系分析 | 第75-79页 |
| 4.6 本章小结 | 第79-80页 |
| 5 履带式集矿实验车软底质海底行走行为试验系统动力学性能 | 第80-106页 |
| 5.1 履带式集矿实验车的研制 | 第80-92页 |
| 5.1.1 履带行走系统关键零部件的结构设计 | 第80-85页 |
| 5.1.2 履带的结构参数设计 | 第85-89页 |
| 5.1.3 履带式集矿实验车动力及传动系统设计 | 第89-90页 |
| 5.1.4 履带式集矿实验车总体结构设计 | 第90-92页 |
| 5.2 履带式集矿车虚拟样机以及仿真海泥路面模型 | 第92-95页 |
| 5.2.1 履带式集矿车虚拟样机模型的建立 | 第92-93页 |
| 5.2.2 海泥路面模型 | 第93-95页 |
| 5.2.3 海底地面-履带式集矿车辆系统模型 | 第95页 |
| 5.3 履带式集矿车软底质海底行走行为模拟试验系统动力学性能仿真分析 | 第95-101页 |
| 5.3.1 履带式集矿车快速动力学仿真及验证 | 第95-96页 |
| 5.3.2 履带式集矿实验车直线行驶过程仿真分析 | 第96-98页 |
| 5.3.3 履带式集矿实验车转向行驶过程仿真分析 | 第98-100页 |
| 5.3.4 履带式集矿实验车爬坡行驶过程仿真分析 | 第100-101页 |
| 5.4 软底质海底行走行为模拟试验系统动力学性能试验验证 | 第101-105页 |
| 5.4.1 履带式集矿车软底质海底行走行为模拟试验系统 | 第101-103页 |
| 5.4.2 试验结果与仿真结果的比较分析 | 第103-105页 |
| 5.5 本章小结 | 第105-106页 |
| 6 基于车载超声波测距的履带式集矿车深海避障算法研究 | 第106-124页 |
| 6.1 履带式集矿车车载超声波软底质海底障碍物探测 | 第106-111页 |
| 6.1.1 超声波测距系统的建立 | 第106-108页 |
| 6.1.2 履带式集矿车的深海环境坐标系建立 | 第108-111页 |
| 6.1.3 障碍物的分离 | 第111页 |
| 6.1.4 深海障碍信息的抽取 | 第111页 |
| 6.2 超声波回波信号的去噪 | 第111-116页 |
| 6.2.1 Hilbert-Huang变化信号重构原理 | 第111-113页 |
| 6.2.2 超声波回波信号的Hilbert-Huang变化重构 | 第113-116页 |
| 6.3 履带式集矿车深海智能避障算法 | 第116-123页 |
| 6.3.1 混沌粒子群先进性验证 | 第117-119页 |
| 6.3.2 基于CPSO算法的深海避障模型 | 第119-122页 |
| 6.3.3 仿真试验结果与分析 | 第122-123页 |
| 6.4 本章小结 | 第123-124页 |
| 7 履带式集矿实验车深海海底行走过程系统控制策略研究 | 第124-141页 |
| 7.1 模糊PID控制器 | 第124-128页 |
| 7.1.1 模糊控制基本原理 | 第124-126页 |
| 7.1.2 PID控制机理 | 第126-128页 |
| 7.1.3 模糊PID控制器的设计 | 第128页 |
| 7.2 履带式集矿实验车半主动悬架模糊PID控制研究 | 第128-134页 |
| 7.2.1 履带式集矿车半主动悬挂系统模型 | 第129-130页 |
| 7.2.2 履带式集矿半主动悬架的模糊PID模型 | 第130-132页 |
| 7.2.3 履带式集矿实验车半主动悬架的模糊PID控制数值仿真 | 第132-134页 |
| 7.3 履带式集矿实验车的转向模糊PID控制研究 | 第134-140页 |
| 7.3.1 履带式集矿实验车转向运动方程 | 第134-135页 |
| 7.3.2 履带式集矿实验车转向模糊PID控制器模型 | 第135-136页 |
| 7.3.3 履带式集矿实验车转向的模糊PID控制数值仿真 | 第136-140页 |
| 7.4 本章小结 | 第140-141页 |
| 8 结论与建议 | 第141-143页 |
| 8.1 结论 | 第141-142页 |
| 8.2 建议 | 第142-143页 |
| 参考文献 | 第143-152页 |
| 攻读博士学位期间从事课题及发表论文情况 | 第152页 |
| 从事课题情况 | 第152页 |
| 论文发表情况 | 第152页 |
