南水北调项目工程已经竣工多年,渠道的各个涵洞口由于长时间泥沙的自然堆积,包括树枝树叶自然飘落的沉淀还有生物的排泄物的堆积等等,产生渠道的各个涵洞口淤泥的产生,迫切需要一套水下清淤系统清理这些淤泥。在水下清淤系统中,钢缆绞车、电缆绞车、水管绞车分别提供清淤机器人的回收、控制以及淤泥输送,为清淤机器人提供较为重要的辅助,对水下清淤机器人岸上辅助系统进行研究十分有意义。本文对水下清淤机器人岸上辅助系统进行研究,首先介绍了一些国内外绞车发展现状,针对绞车拖拽过程中拖缆运动状态,介绍了水下拖缆分析方法,同时对多绞车缆绳回收的控制策略进行了简要阐述。结合水下清淤机器人岸上辅助系统技术指标与实际工作需要,设计系统总体方案,对三台绞车结构以及控制系统进行设计。主要包括绞车的主体结构形式、传动方式、排缆机构、制动机构等,分别对其进行设计分析,确定绞车最终结构。对钢缆、电缆、水管在水中运动状态进行分析,并根据三台绞车实际工作性质,对钢缆进行主要分析,电缆、水管进行次要分析。建立三条拖缆稳态、动态数学模型,并进行分析求解,得到三条缆的缆形和受力状态,动态运动变化和受力变化。由此分析出适宜三台绞车的控制方法。根据三台绞车控制方法,提出几种绞车同步控制策略,通过对几种控制策略进行仿真,分析出在负载变化及受扰动时,几种控制策略的优缺点。最终,根据系统实际工作情况,使用一种改进的偏差耦合同步控制策略,通过对比分析,得到此控制策略性能较好,适宜本应用中。为了验证缆绳动态分析结果是否正确,以及改进偏差耦合同步控制真实可行性。搭建物理实验模型,对其进行模拟实验。通过电机拖拽重物,观察拉力曲线。比较不同控制策略对三台电机同步的影响,观察电机速度曲线。最终确定了拖缆分析的正确性以及控制策略的可行性。