冗余策略下的高可靠移动机器人控制系统设计

作     者：尹辉 周翟和 伏家杰 游霞 YIN Hui;ZHOU Zhaihe;FU Jiajie;YOU Xia

作者机构：南京航空航天大学自动化学院 

基　　金：国家自然科学基金项目(61174102) 江苏省产学研前瞻性联合研究项目(BY2015003-06) 

出 版 物：《机械制造与自动化》 (Machine Building & Automation)

年 卷 期：2019年第48卷第3期

页      码：153-157,206页

摘      要：论述了移动机器人控制系统的设计原理与实现方法,并针对惯性传感器易发故障、单一姿态测量系统无法保证控制系统高可靠性的缺点,利用二模硬件冗余策略为控制系统设计了低成本的冗余姿态测量系统。针对移动机器人嵌入式微控制器运算能力有限,设计了高准确度和低时间复杂度的自适应能态突变检测算法,检测惯性传感器故障。仿真和实验结果表明,该算法能极大提高传感器故障检测和余度切换的实时性,使系统失控时间<95ms,俯仰角最大偏差不超过17°。冗余姿态测量系统的设计,能极大延长控制系统的平均失效时间,确保控制系统具备高可靠性。

主 题 词：移动机器人 二模冗余 姿态系统 余度管理 

学科分类：081104[081104] 08[工学] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.19344/j.cnki.issn1671-5276.2019.03.040

馆 藏 号：203688989...