一种主动悬架式火星车稳定裕度优化控制策略

论文摘要

针对火星车在非结构化环境下行驶存在的稳定性不足而导致倾覆的风险,提出针对一种六轮主动悬架式火星车的稳定裕度优化控制方法。首先,考虑了火星车悬架机构调整过程中车轮与接触地面滑移和侧倾等运动关系,建立和完善了六轮主动悬架式火星车行驶的运动学模型。然后,以火星车夹角调整机构角度为变量,推导火星车在非结构环境下的稳定裕度模型。之后,使用内点法求解火星车稳定裕度的最优解,并获得期望的夹角调整机构关节角度。在此基础上,对夹角调整机构的关节角度进行规划和控制,实现火星车悬架机构构型的调整,从而提高火星车在非结构化环境下行驶的稳定裕度。最后,对火星车稳定裕度优化控制策略的有效性进行仿真验证,结果表明,所提出的控制方法可有效提高火星车在非结构化环境下行驶的稳定裕度。

论文目录

• 0 引 言
• 1 六轮主动悬架式火星车运动学模型
• 2 火星车稳定裕度优化控制系统
•   2.1 火星车稳定裕度计算模型
•   2.2 火星车稳定裕度的优化控制模型
•   2.3 火星车稳定裕度控制系统
• 3 仿真校验
•   3.1 火星车动力学与控制仿真模型说明
•   3.2 火星车单侧车轮越障工况仿真与分析
•   3.3 火星车爬坡工况仿真与分析
•   3.4 火星车坡面越障工况仿真与分析
• 4 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 唐玲,刘涛,李德伦,魏世民

关键词: 火星车,主动悬架,运动学,稳定裕度,非结构化环境

来源: 宇航学报 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 北京邮电大学自动化学院,北京空间飞行器总体设计部,空间智能机器人系统技术与应用北京市重点实验室

基金: 北京市自然科学基金(L172031)

分类号: V476.4;V448.2

页码: 1348-1357

总页数: 10

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