井下探测机器人设计与探测追踪算法研究

作     者：关丙火 郭亭亭 GUAN Binghuo;GUO Tingting

作者机构：国能神东煤炭集团有限责任公司陕西神木市719315 中国海洋大学山东青岛市266109 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFC0804302) 

出 版 物：《矿业研究与开发》 (Mining Research and Development)

年 卷 期：2022年第42卷第6期

页      码：160-165页

摘      要：针对井下探测机器人在移动作业过程中因云台追踪系统受内外扰动而导致的目标追踪速度慢、超调震荡大和鲁棒性弱等问题,在研制井下探测机器人及云台追踪系统的基础上,设计了适用于云台追踪系统的自抗扰控制算法。考虑到控制器的扩张状态观测器的观测负担过重的问题,对机器人摆臂系统与机器人俯仰姿态关系进行了建模研究。将该模型作为已知信息补偿至扩张状态观测器中,提出模型补偿的自抗扰控制器(MC-ADRC)。最后,对云台追踪系统进行了对比试验,结果表明,与传统的PID和ADRC相比,MC-ADRC可使追踪系统的超调量更小、调节时间缩短且鲁棒性能更好,进一步提升了井下机器人快速目标追踪探测性能。

主 题 词：井下机器人 云台追踪 模型补偿 自抗扰控制 

学科分类：0819[工学-海洋工程类] 081903[081903] 08[工学] 

D　O　I：10.13827/j.cnki.kyyk.2022.06.008

馆 藏 号：203112265...