仪器仪表学报

作者：王少辉，杨忠，张秋雁，许昌亮，徐浩，徐向荣

单位：王少辉,南京航空航天大学自动化学院南京211106,,杨忠,南京航空航天大学自动化学院南京211106,,张秋雁,贵州电网有限责任公司电力科学研究院贵阳55000,,许昌亮,南京航空航天大学自动化学院南京211106,,徐浩,南京航空航天大学自动化学院南京211106,,徐向荣,安徽工业大学机械工程学院马鞍山243032,

关键词：空中机器人;树障清理;姿态控制器;滑模;控制分配

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)资助项目

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。

来源：2019年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2019年第6期