高压输电线自主巡线机器人的鲁棒控制设计.pdfVIP

Proceedings of the 29th Chinese Control Conference July 29-31, 2010, Beijing, China 高压输电线自主巡线机器人的鲁棒控制设计* 鹏，刘 锋，梅生伟，王克非 清华大学, 电机系电力系统国家重点实验室, 北京100084 E-mail: knightwangpeng@ 摘 要: 本文介绍了高压输电线路巡线机器人的综合控制构架与算法设计。在动力学模型基础上，设计了机器人运 行的四类基本动作的鲁棒控制规律。为了验证所提出的控制体系机构与鲁棒控制算法的有效性，论文以PID 为比对， 对巡线机器人的单个动作、组合动作以及越障过程进行了仿真分析，仿真结果表明控制方法可以保证机器人有效的 完成巡线任务，其效果优于常规PID 控制。 关键词:巡线机器人，鲁棒控制，高压输电线路 The Robust Control for HV Power Transmission Lines Inspection Robot WANG Peng, LIU Feng, MEI Shengwei , WANG Kefei State Key Lab of Power Systems, Department of Electrical Engineering, Tsinghua University, Beijing 100084, P.R.china E-mail: knightwangpeng@ Abstract: This paper presents control system and control design for HV power transmission lines inspection robot. The robust control law for four kinds of robot action is derived based on dynamic model. To prove the availability of control system and control method, paper uses the robust control law and PID control to simulate process of robot inspection. The content of simulation includes robot action respective, action combination and the process of robot obstacle spanning. Simulation results show that the proposed control method can ensure robot achieves the inspection task more effective than conventional PID control. Key Words: Inspection Robot, Robust Control, HV Power Transmission Lines 用于单分裂导线直线杆塔段（不含耐张塔）的遥控操 1 引言(Introduction) [4] [5] 作小车 和蠕动爬行机器人 。中科院沈阳自动化 采用高压和超高压架空电力线是长距离输配电 所、中科院自动化所也开展了架空电力线路巡线机器 的主要方式。电力线及杆塔附件长期暴露在野外，因 人的研究。从国内外已取得的研究成果可知，无越障 受到持续的机械张力、电气闪络、材料老化的影响而 功能的高压输电线巡线机器人技术较为成熟，已近于 产生断股、磨损、腐蚀等损伤，如不及时修复更换， 实用阶段，但这类机