船舶工业是国家极其重要的支柱产业之一,是国家实现远洋战略的基础。船舶定期除锈维护工作是日常保养的重要环节,对于延长船舶使用寿命以及维持良好运行状态具有重要的意义。传统除锈作业方法普遍存在作业效率低、环保性差以及工艺质量不够理想等问题,并且专门针对大型船体除锈作业的综合解决方案较少。本文针对目前船体除锈存在的问题,提出一种面向大型船体的除锈综合解决方案。在对复合装备整体方案设计基础上,着重对气动位置伺服控制系统进行分析。搭建试验平台,验证电气控制系统的控制逻辑。针对传统除锈作业普遍存在的问题,结合船体除锈作业工况特点,设计除锈复合装备的总体方案,完成气动位置伺服系统硬件结构选型和结构设计工作。文章着重对复合装备的导轨结构、行走方式、执行机构控制方式以及除锈清理方式进行选型设计,确定复合装备的整体结构组成,并对除锈复合装备结构进行分析。除锈作业的质量与执行机构喷头和靶面间的距离紧密相关,考虑除锈作业高湿度、多灰尘现场工况和经济性要求,执行机构喷头的移动采用气动位置伺服系统进行控制;根据气动系统的控制要求,采用改进的PID控制策略进行控制。在综合分析除锈作业系统的参数检测与监控技术要求的基础上,设计系统的电子检测与电气控制方案。基于气动系统的相关理论与方法,针对除锈复合装备的水射流喷头位置控制问题,建立气动位置伺服系统数学模型;采用改进的PID控制策略,运用MATLAB-Simulink软件对系统进行仿真分析,获得了阶跃和正弦信号的仿真曲线;仿真结果表明:气动位置伺服控制系统响应较快,在系统稳定运行之后没有明显的震荡和超调;系统仿真误差精度在设定要求以内,满足船体除锈作业过程中喷头位置控制的精度要求。搭建复合装备的电气控制模拟实验系统,通过控制系统中的参数和变量,对系统进行监控及运行性能测试,验证系统控制策略功能和控制逻辑。实验测试结果表明:电气控制系统运行稳定、可靠,满足船体除锈作业电气控制的设计要求,组态以及远程监控系统能够快速稳定的反映系统实时运行状况。建立“GRM远程模块+PLC+组态软件”的三位一体控制方式,实现电气系统无线远程实现在线控制的功能。本课题在查阅大量相关文献资料以及现场调研的基础上,运用现有技术方法,提出了一种面向大型、特大型船体除锈保养作业综合自动化总体解决方案;采用气动位置伺服控制系统以及改进的PID控制策略实现对执行机构位置的精准控制,保证船体除锈作业质量等级;搭建模拟实验台,验证控制逻辑的正确性以及控制系统的稳定性;本文提出的新型船体除锈喷涂综合自动化解决方案,为大型船体除锈综合机械化作业方法提供了一种参考,具有一定的借鉴意义。