树障清理空中机器人的姿态控制器设计

摘要：

以一种用于对高压线路附近的树障进行清理的树障清理空中机器人为研究对象,分析其姿态控制问题.首先,建立了具有新型结构的树障清理空中机器人的姿态动力学模型和控制分配矩阵.然后,为了克服惯性矩阵的不确定性,采用滑模方法设计姿态控制器;同时,引入非线性函数来改进传统的边界层法以提高控制器性能;接着提出了一种切换控制分配矩阵的方法来解决空中机器人在切割作业过程中的动力学模型变化的问题.最后,在仿真平台上实现了上述控制器.实验结果表明,本滑模控制器具有良好的姿态控制性能,能有效克服机体惯量的不确定性;通过切换控制分配矩阵实现了空中机器人在切割作业过程中的姿态稳定.

关键词：空中机器人、树障清理、姿态控制器、滑模、控制分配

所属期刊栏目：40

分类号：TP242;TH861(自动化技术及设备)

资助基金：中国南方电网有限责任公司科技项目066600KK52170074;国家重点研发计划项目2017YFE0113200;国家自然科学基金61473144

在线出版日期：2019-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：247-256