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机械设计与制造2024年第05期:面向输电线路的空中机器人应急巡检研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:曾瑛;王翌雪;周振宇;

单位:广东电网有限责任公司电力调度控制中心;华北电力大学电气与电子工程学院;

摘要:面对应急通信下的电力巡检难题,提出了一种基于5G无线网络的空中机器人应急巡检方法。首先,阐述了空中机器人在5G无线网络下的工作原理,将应急巡检分为轨迹规划和轨迹跟踪控制。接着,利用改进的萤火虫算法来实现空中机器最优轨迹规划,保证应急巡检的快速性。同时,将空中机器人动力学模型分为位置与姿态两个子系统,引入基于RBF神经网络的自适应控制策略来设计抗干扰轨迹跟踪控制器。最后,通过应急电力巡检仿真算例对这里所提方法的有效性进行了验证。仿真结果表明:(1)改进的萤火虫算法能帮助空中机器人快速规划出一条可飞航迹;(2)所设计的控制器比线性自抗扰控制器具有更好的轨迹跟踪控制性能;(3)所提方法能保证电力巡检空中机器人在5G无线网络框架下对故障区域做出快速有效的应急响应,具有一定的工程参考价值。

关键词:空中机器人;;电力巡检;;航迹规划;;自适应控制;;萤火虫算法;;5G无线网络

基金资助:国家自然科学基金(61971189)