| 题名 | 输电线路巡检机器人电源状态估计及保性能控制研究 |
| 作者 | 张飞 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2010-06-08 |
| 授予单位 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 授予地点 | 中国科学院沈阳自动化研究所 |
| 导师 | 刘光军 ; 王洪光 |
| 关键词 | 输电线路巡检机器人 能量管理系统 鲁棒保性能控制 线性矩阵不等式 |
| 其他题名 | Research on Battery State Estimation and Guaranteed Cost Control of a Robot for Inspecting Power Transmission Lines |
| 学位专业 | 模式识别与智能系统 |
| 中文摘要 | 输电线路巡检机器人是当前特种作业机器人的研究热点之一，其能量（主要是电池）管理问题是目前输电线路巡检机器人研究的关键问题之一。本文对输电线路巡检机器人的电池荷电状态（SOC）和健康状态（SOH）的估计方法、鲁棒H-inf保性能控制等问题进行了研究。具体研究内容为：首先，介绍了大档距输电线路巡检机器人作业环境，重点介绍了机器人机械系统和控制系统的设计与实现；其次，针对电池SOC估计精度低、计算量大等问题，提出了基于H-inf观测器的SOC估计方法；该方法具有计算量小，估计精度高等优点，便于在输电线路巡检机器人中应用。为了对电池健康状态进行评估，提出了基于无迹卡尔曼滤波器（UKF）的电池容量估计方法；该方法能够实时估计电池容量，便于对电池健康状态进行实时评估，便于在巡检机器人中应用；最后为了验证以上所提方法的有效性，构建了一个实验平台，并利用输电线路巡检机器人样机，在不同工况条件下进行了实验研究。并将本章所提SOC估计方法应用到大档距输电线路巡检机器人中，给出了现场实验结果.针对输电线路巡检机器人自身能量有限问题，考虑到系统的建模误差及外界干扰所造成的模型误差，提出了基于线性矩阵不等式（LMI）的鲁棒H-inf保性能控制方法；并且通过凸优化方法，能够使得这两个性能指标能够达到最优。 |
| 索取号 | TP242/Z31/2010 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2012-07-27 |
| 分类号 | TP242 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sia.ac.cn/handle/173321/9250]  |
| 专题 | 沈阳自动化研究所_空间自动化技术研究室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 张飞. 输电线路巡检机器人电源状态估计及保性能控制研究[D]. 中国科学院沈阳自动化研究所. 中国科学院沈阳自动化研究所. 2010. |
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