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井下履带式探测机器人研发与运动抗扰控制研究

单杰 关丙火

单杰, 关丙火. 井下履带式探测机器人研发与运动抗扰控制研究[J]. 工矿自动化.
引用本文: 单杰, 关丙火. 井下履带式探测机器人研发与运动抗扰控制研究[J]. 工矿自动化.
Development and Research on the Active Disturbance Control for the Underground Crawler Detection Robot[J]. Industry and Mine Automation.
Citation: Development and Research on the Active Disturbance Control for the Underground Crawler Detection Robot[J]. Industry and Mine Automation.

井下履带式探测机器人研发与运动抗扰控制研究

Development and Research on the Active Disturbance Control for the Underground Crawler Detection Robot

  • 摘要: 针对当前井下矿灾后探测和救援难题,本文研发了面向复杂地面环境的六摆臂履带式探测机器人。首先对机器人整机结构,尤其是移动底盘进行了整体结构设计,分析了机器人典型作业的工况参数。其次,针对机器人在复杂地面的高效运动控制问题,设计了机器人控制系统的驱动方案。在机器人运动驱动系统上,对两侧履带驱动的永磁同步电机(PMSM)进行了数学建模和磁场定向控制研究(FOC)。针对传统直接转矩控制系统存在抗干扰性能弱、磁链脉动大等缺点,设计了基于自抗扰的速度环控制和基于PI控制器的电流环控制算法,用以提升电机扰动抑制能力和快速运动性能。最后与双PI环的算法进行了对比试验验证,试验结果表明:采用抗扰控制算法的机器人PMSM系统的运动响应快速无超调、抗干扰能力更强,能有效提升机器人运动的爬坡越障性能和作业稳定性。

     

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出版历程
  • 网络出版日期:  2022-03-05

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