电力巡检飞行机器人抗风控制器设计  

Wind resistant controller for flying robot of power line inspection

作　　者：吴华[1] 宋自立[1] 李国栋[1] 柳长安[1] 

机构地区：[1]华北电力大学控制与计算机工程学院,北京102206

出　　处：《华中科技大学学报（自然科学版）》2013年第S1期443-446,共4页Journal of Huazhong University of Science and Technology(Natural Science Edition)

基　　金：国家自然科学基金青年基金资助项目(61105083);新世纪优秀人才支持计划资助项目(NCET-11-0634);中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(12ZX16;11QG12)

摘　　要：在巡检多风架空电力线路走廊环境下,为了克服气流对飞行机器人的干扰,增加飞行稳定性,应用滑模控制的方法设计了滑模变结构飞行控制器.基于抽象后的系统模型,将控制通道分为全驱动部分和欠驱动部分,选取线性滑模面和指数趋近律分别设计滑模飞行控制器.通过Matlab搭建系统仿真模型,验证了控制器的正确性和有效性,并且与传统PID控制方法相比较,结果表明:该控制器可实现飞行机器人的稳定飞行,并且可以有效抵抗干扰的影响,与传统控制器相比较具有更强的鲁棒性.To improve flight stability of flying robot in inspecting power line,a sliding mode controller was designed.The control channel was divided into full-actuated part and under-actuated part based on optimized system model.Then the sliding mode controllers were designed by using linear sliding mode surface and exponent reaching law method.At the same time a simulation model was built by Matlab to verify the effectiveness of the controller and compare with PID controller.The simulation result shows that the sliding mode controller is able to robustly stabilize the flying robot in interference environments.

关 键 词：电力线巡检 飞行机器人 四旋翼 滑模控制 欠驱动控制 

分 类 号：TP242[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程]