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《湖南大学》 2010年
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输电线除冰机器人的轨迹跟踪控制方法研究

张海霞  
【摘要】: 输电线路上的覆冰会引起线路跳闸、断线、倒杆、绝缘子闪络和通信中断等事故,会给国家经济造成巨大损失。人工除冰不仅效率低下,而且会威胁电力工人的生命安全。因此研究开发输电线除冰机器人代替传统的人工除冰具有迫切的现实意义和重要的研究价值。精确稳定的轨迹跟踪是保证除冰机器人在电力线上自主完成行走、越障和除冰工作的前提条件,本文将针对除冰机器人工作任务的特殊性和工作环境的复杂性,对除冰机器人的轨迹跟踪控制方法进行研究,得到相应的解决方案。 在介绍了所设计的除冰机器人及其运动控制系统的结构,对机器人的轨迹跟踪问题进行了分析的基础上,论文首先对除冰机器人进行了建模,由于除冰机器人结构和工作环境的特殊性,机器人手臂和输电线之间,以及机器人手臂和本体仓之间都存在着非线性强耦合作用。因而除冰机器人的建模问题被分为除冰机器人运动学问题的分析和动力学问题的分析,以及除冰机器人混合模型的分析等问题进行研究。得到了除冰机器人的速度和加速度计算方程,方便了除冰机器人的轨迹跟踪控制。 在对除冰机器人建立了精确的建模之后,论文研究了多种除冰机器人的轨迹跟踪控制方法,即PID轨迹跟踪控制、自适应轨迹跟踪控制、基于BP神经网络的PID轨迹跟踪控制、基于BP神经网络的自适应轨迹跟踪控制、基于粒子群优化神经网络的PID轨迹跟踪控制和基于粒子群优化神经网络的自适应轨迹跟踪控制等方法。最后通过仿真实验对所建立的除冰机器人混合模型和各类轨迹跟踪控制方法的有效性进行了分析和验证。
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP242.6

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭琦,洪炳镕,吴葳;双臂六自由度空间机器人广义雅可比矩阵的推导[J];电子学报;2005年02期
2 王耀南,付夏龙;神经网络与PID结合的机器人自适应控制[J];湖南大学学报(自然科学版);1997年06期
3 赵强;吴洪涛;朱剑英;;多节臂举升机器人重心推算的研究[J];机器人;2006年01期
4 张海霞;孙炜;缪思怡;;高压输电线除冰机器人的建模及运动控制[J];计算机工程与应用;2010年10期
5 肖宏峰,粱丰,谭冠政;一种新的模糊PID控制器的优化及其仿真研究[J];计算机仿真;2003年04期
6 姜春福 ,余跃庆;基于神经网络参数自整定PID的双臂机器人协调操作的轨迹跟踪控制[J];机械传动;2003年01期
7 朱兴龙;王洪光;房立金;赵明扬;周骥平;;输电线巡检机器人行走动力特性与位姿分析[J];机械工程学报;2006年12期
8 周风余;李贻斌;王吉岱;肖海荣;;高压输电线路自动巡线机器人机构设计及在约束条件下的逆运动学分析[J];中国机械工程;2006年01期
9 孙翠莲;王洪光;赵明扬;;超高压输电线路巡检机器人两种越障定位方法比较[J];中国机械工程;2007年01期
10 葛文杰;黄杰;杨方;;仿袋鼠机器人腾空阶段跳跃运动特性研究[J];中国机械工程;2007年21期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 肖晓晖;高压输电线路巡线作业机器人中若干动力学问题的研究[D];华中科技大学;2005年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 赖鹏;;基于Moldflow和BP神经网络的超薄塑料制品流程长度预测[J];工程塑料应用;2011年02期
2 郑少瑛;陈静茹;;基于神经网络在钢筋混凝土施工质量评价中的应用研究[J];四川建筑科学研究;2009年06期
3 郭玲玲;;火灾探测器现状及其发展趋势[J];安防科技;2010年05期
4 宋宝宇;杨春雨;杨东晓;费静;王奎越;;烧结机尾断面图像在线处理与分析方法研究[J];鞍钢技术;2011年03期
5 吴仲;;半导体激光器自动温度控制系统优化设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年03期
6 甘信华;石勇;林保国;;基于MATLAB的BP神经网络在大气环境质量评价中的应用[J];安徽化工;2008年05期
7 武昌俊;PID模糊控制器的改进[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
8 曹光华;;双模糊复合控制策略及其在交流调速系统中的应用研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2008年02期
9 祝翠;钱家忠;周小平;马雷;;BP神经网络在潘三煤矿突水水源判别中的应用[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2010年05期
10 朱小琴;郭军;刘广军;;基于BP神经网络的抽水泵站抽水量预测[J];安徽农业科学;2009年30期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 崔博文;陈剑;陈心昭;;工业机器人在噪声测量上的应用研究?[A];2004“安徽制造业发展”博士科技论坛论文集[C];2004年
2 王雷;朱熀秋;陈艳;;二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 郑效光;庄严;王伟;;基于导航评价函数的非完整轮式移动机器人路径规划[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 孙立宁;刘彦武;曲东升;李长峰;;靶定位并联机器人控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 孟庆金;权悦;景绍洪;;热电厂CFB锅炉燃烧智能控制策略研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 董云云;王中华;冯志全;程金;;吊车-双摆系统的增量式滑模控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 宋绍剑;李劲芝;林小峰;;基于执行依赖启发式动态规划的三容水槽液位控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 吕思颖;刘载文;王小艺;崔莉凤;;基于Elman神经网络的水华短期预测模型[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 李光辉;;双离合器自动变速汽车换挡过程离合器模糊控制策略研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
10 张敏虎;任章;;神经网络辅助高动态GPS/INS组合导航融合算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 戴运桃;粒子群优化算法研究及其在船舶运动参数辨识中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 李鑫;基于CMAC的多驱动系统协调控制[D];合肥工业大学;2010年
4 孙建;基于外骨骼机器人技术的人体手臂震颤抑制关键技术研究[D];中国科学技术大学;2010年
5 曾智刚;波浪运动升沉补偿液压平台关键问题试验研究[D];华南理工大学;2010年
6 詹跃东;质子交换膜燃料电池的综合智能协调控制研究[D];昆明理工大学;2010年
7 张克涛;变胞并联机构的结构设计方法与运动特性研究[D];北京交通大学;2010年
8 吴富梅;GNSS/INS组合导航误差补偿与自适应滤波理论的拓展[D];解放军信息工程大学;2010年
9 周巍;煤矿井下搜救探测机器人的路径规划及轨迹跟踪控制研究[D];太原理工大学;2011年
10 关丽荣;基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
2 户燕会;工业机器人的工作空间和误差补偿的分析与仿真[D];河南理工大学;2010年
3 杨传宽;深基坑变形监控与信息化施工研究[D];河南理工大学;2010年
4 简金辉;超声辅助硬态切削切屑形态与表面加工质量的试验研究[D];河南理工大学;2010年
5 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
6 雷云云;基于被动式四足机器人的运动学及动力学分析[D];山东科技大学;2010年
7 詹峰;井下煤仓清仓机器人机械臂结构设计与新型清仓技术研究[D];山东科技大学;2010年
8 王永;消防单兵综合信息采集系统研究[D];山东科技大学;2010年
9 郑灿东;输电线路除冰机器人控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
10 孙晓红;小口径深井救援机器人的设计研究[D];山东科技大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘其广,戈新生;一种机器人动力学的旋量—矩阵方程[J];北京机械工业学院学报;2001年03期
2 梁玉丹;周国荣;宋志良;蒋复岱;;一种基于PSO-PID算法的分布式机器人实时控制[J];电气传动;2006年11期
3 郭琦,洪炳镕,吴葳;双臂六自由度空间机器人广义雅可比矩阵的推导[J];电子学报;2005年02期
4 周昌令,方晓庆,苏先樾;HT120点焊机器人柔性臂动力学和强度分析[J];工程力学;2004年05期
5 刘锦阳,洪嘉振;柔性体的刚-柔耦合动力学分析[J];固体力学学报;2002年02期
6 耿欣,周延泽;巡线机器人的爬行方案设计[J];机器人技术与应用;2002年04期
7 王树新,员今天,石菊荣,刘又午;柔性机械臂建模理论与控制方法研究综述[J];机器人;2002年01期
8 唐栎,房立金,王洪光,张宏志;基于分布式专家系统的超高压输电线路巡检机器人控制系统的研究[J];机器人;2004年03期
9 张运楚,梁自泽,谭民;架空电力线路巡线机器人的研究综述[J];机器人;2004年05期
10 付双飞,王洪光,房立金,姜勇;超高压输电线路巡检机器人越障控制问题的研究[J];机器人;2005年04期
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中国期刊全文数据库 前10条
1 巨永锋;宋舒;;多极旋转变压器在机器人关节角位置检测中的应用[J];电气自动化;1995年01期
2 王昌银;王应建;林建亚;路甬祥;;基于超稳定性理论的机器人关节模型参考自适应控制[J];自动化技术与应用;1991年01期
3 王昌银;林建亚;路甬祥;;自适应控制在工业机器人中的应用[J];电气自动化;1994年05期
4 唐润宏;陈文楷;余跃庆;;松下交流伺服系统与PMAC控制卡在机器人中的应用[J];仪器仪表用户;2006年05期
5 王东署;张文丙;;基于遗传算法的机器人最优测量构型研究[J];中国机械工程;2008年03期
6 李东洁;邱江艳;尤波;;一种机器人轨迹规划的优化算法[J];电机与控制学报;2009年01期
7 王斌锐;周唯逸;许宏;;形状记忆合金编织网气动肌肉的驱动特性[J];中国机械工程;2009年04期
8 解则晓;辛少辉;李绪勇;徐尚;;基于单目视觉的机器人标定方法[J];机械工程学报;2011年05期
9 虞忠伟;陈辉堂;;基于Windows环境下硬件中断的机器人关节控制器设计[J];电气自动化;2000年02期
10 刘晓玉;方康玲;;基于图像的机器人视觉伺服控制[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2006年05期
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1 吴茂敏;陈建;钟允晖;赵燕伟;;制鞋涂胶机器人转接点处速度规划及其ADAMS仿真研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第十届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2011年
2 孙智慧;庞明;晏祖根;;基于自适应伪并行遗传算法的包装码垛机器人轨迹规划[A];中国机械工程学会包装与食品工程分会2010年学术年会论文集[C];2010年
3 杨庆华;张立彬;阮健;;气动弯曲关节的特性研究[A];第二届全国流体传动及控制工程学术会议论文集(第四卷)[C];2002年
4 苏剑波;冯纯伯;;双机器人手眼协调系统[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
5 吴成东;陈莉;邹立君;;机器人顺应运动速度与力混合控制[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
6 杨明;苏学成;李贻斌;樊炳辉;逢振旭;;一种机器人关节控制系统研究[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
7 吴启迪;刘成菊;张家奇;陈启军;;生物诱导的机器人行走控制研究进展[A];2009年中国智能自动化会议论文集(第四分册)[中国科学(专刊)][C];2009年
8 周友行;邹湘伏;何清华;;多臂机器人关节间的碰撞检测研究[A];中国工程机械学会2003年年会论文集[C];2003年
9 李朝东;;用于机器人的微型直线电机研究与开发现状[A];第十二届中国小电机技术研讨会论文集[C];2007年
10 张绪平;余跃庆;;空间机器人关节柔性与杆柔性的耦合特性[A];第十一届全国机构学年会暨首届青年机构学研讨会论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 云南农业大学植病重点实验室 张世光;防除冰核细菌减轻霜冻害[N];云南科技报;2002年
2 通讯员 师正福;广泛发动 落实责任 保障畅通[N];临汾日报;2008年
3 通讯员 尔实记者 吴晓征;打一场抗雪除冰保畅通的人民战争[N];安徽日报;2008年
4 张海瑞;雪后龙城道路通畅[N];太原日报;2009年
5 记者 孙自豪 通讯员 余现会;市区清雪除冰任务基本完成[N];洛阳日报;2009年
6 黄景华;张学平检查指导抗雪保畅工作[N];江淮时报;2008年
7 本报记者 陈志光 尹奇军 通讯员 宋书中;顶风冒雪战犹酣[N];湘潭日报;2008年
8 本版编辑姚喜新 尤薇;众志成城化雪融冰[N];苏州日报;2008年
9 桂俊宋晓华;迅速及时清雪除冰[N];新华日报;2008年
10 通讯员 伍轶唐占军 唐斩 记者 左中甫 肖姗 张小川;三小时,两“堵点”路段恢复畅通[N];南京日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘津甦;复杂环境中的人形机器人行走规划[D];中国科学技术大学;2010年
2 唐矫燕;载人两足步行椅机器人稳定性分析与控制策略[D];上海交通大学;2011年
3 赵大旭;介入诊疗机器人多体系统建模分析与实现[D];南京航空航天大学;2010年
4 李晓鹏;煤矿探测机器人姿态控制与局部路径规划研究[D];西安科技大学;2011年
5 李宏凯;类壁虎机器人的仿生控制:从行为观测到控制实现[D];南京航空航天大学;2010年
6 钟秋波;类人机器人运动规划关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
7 田石祥;冲裁上料机器人设计与视觉伺服系统的研究[D];东华大学;2011年
8 王光建;基于逆滚动螺旋的机器人关节的研究[D];重庆大学;2005年
9 蒋明;激光飞行标刻系统及激光加工机器人控制与仿真研究[D];华中科技大学;2011年
10 李志海;轮足混合驱动爬壁机器人及其关键技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙美艳;可重构环保机器人的构形及运动学分析[D];江苏大学;2010年
2 田祥庆;双目家政机器人的目标物识别及抓取研究[D];华南理工大学;2010年
3 贾海军;复杂环境光学模块装校机器人的设计与研究[D];重庆大学;2010年
4 耿亮;输电线路除冰机器人越障机械臂控制研究[D];兰州理工大学;2010年
5 许巍;电解质清理机器人设计及动态性能研究[D];兰州理工大学;2010年
6 唐振金;半智能机器人控制与负载效应研究[D];华南理工大学;2010年
7 张胜乾;柔性关节机器人渐近稳定非线性位置控制[D];西安电子科技大学;2011年
8 李林;多足仿生机器蟹结构设计及实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 年士瑞;双足人形机器人多目标步态规划的研究[D];合肥工业大学;2011年
10 叶壮;欠驱动机器人的模糊控制与应用实例开发[D];北京邮电大学;2010年
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