随着国家经济和城市建设的迅速发展,基础设施建设的力度加大,城市管线,如自来水、煤气、下水道、电力、光缆等各类管线的铺设、更换和修复工程量急剧增加。如果还继续沿用传统的“挖槽埋管法”不但破坏原路面质量,同时将对地上交通造成很大的影响,给市民的工作和生活带来诸多不便。为了解决这个问题,近年来非开挖道路施工技术迅速发展。我国的一些重大工程需要向国外进口非开挖管道施工设备,其价格昂贵(通常不低于100万元),并且不适合我国窄小的城市道路上施工的要求。因此,研究结构简单、价格低廉、性能可靠、环保、适合我国国情的市政道路非开挖钻孔技术,是我国城市市政文明建设的需要。本课题以苏州市攻关项目“非开挖市政道路施工钻孔机器人”(简称钻孔机器人)为研究背景,进行钻孔机器人系统工艺过程智能控制方法的研究,力求控制系统结构简易、经济、高效。本文共分六章,主要研究内容如下:第一章首先阐明了本课题的来源及研究意义,并通过对目前国内外非开挖钻机导向、定位等控制方法现状的调查研究,确立了本课题主要研究内容及关键技术。第二章通过对微型钻孔机器人基本原理,以及机器人运动学原理的学习研究,构建了微型钻孔机器人位姿模型和直流驱动系统伺服控制模型。第三章在分析研究传统智能控制方法的基础上,以及对自适应控制原理与可拓控制比较分析,最后确立了本课题采用自适应与可拓控制相结合的方法,对微型钻孔机器人进行控制,并建立了微型钻孔机器人可拓自适应控制器。最后,对直流传动系统调速算法进行了研究。第四章根据微型钻孔机器人对水平与方位控制的要求,并通过研究,提出了一种结构简单、性能可靠的水平与方位控制方法。第五章利用PROTEUS软件,对微型钻孔机器人智能控制系统进行仿真。仿真结果验实了本课题研究的钻孔机器人控制系统的可行性、先进性与实用性。第六章对本文所做的主要研究内容进行了总结和概括,并对仿真研究优化的结果进行分析,提出了不足和展望。