輪式移動系統(tǒng)多輪協(xié)調(diào)控制方案研究.pdf

1、隨著科技的不斷進步，人類對難以到達未知環(huán)境的探測活動日益深入，對輪式移動系統(tǒng)多輪協(xié)調(diào)控制技術提出了更高的要求。但對于多輪移動系統(tǒng)，因采用獨立驅動，驅動控制量存在冗余。在地形復雜、松散地面上移動會出現(xiàn)不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，導致運動狀態(tài)不準確，滑移率、下陷量、功耗變大，加快機械磨損，移動通過性變差。
　　本文針對上述問題，以四輪菱形布置的輪式移動系統(tǒng)為研究對象，從多輪協(xié)調(diào)控制技術的研究背景、研究現(xiàn)狀出發(fā)，對其運動學、動力學、驅動控制及驅動力分配

2、進行分析和研究。主要從多輪協(xié)調(diào)控制的設計、輪地接觸角的模擬仿真、月壤關鍵力學參數(shù)在線估計、多輪協(xié)調(diào)控制對比分析和滑模變結構控制等方面進行深入的研究和探討。針對幾種協(xié)調(diào)控制方案進行可行性論證，并進行協(xié)調(diào)控制算法設計及其軟件實現(xiàn);針對典型工況的不協(xié)調(diào)現(xiàn)象，從定性和定量的角度進行協(xié)調(diào)控制調(diào)試，并對其協(xié)調(diào)控制算法進行仿真計算驗證;最后通過模擬地面環(huán)境各種復雜地形工況進行多輪協(xié)調(diào)控制試驗考核，從而評價協(xié)調(diào)控制的效果，確定最終的協(xié)調(diào)控制方案。

3、>　　在多輪協(xié)調(diào)控制方案的實現(xiàn)中，針對四輪菱形布置的移動系統(tǒng)，采用開環(huán)運動學法、閉環(huán)動力學法、協(xié)調(diào)雙分支(DB)法、廣義逆(GI)法、滑模變結構法等，應用不同軟件進行了聯(lián)合仿真計算。首先采用多傳感器數(shù)據(jù)融合技術將輪式移動系統(tǒng)的各個傳感器的數(shù)據(jù)進行融合;接著通過模擬仿真技術對車輪與地面的接觸角進行計算，并對土壤的關鍵力學參數(shù)進行在線評估;最后采用開環(huán)運動學法、閉環(huán)動力學法、協(xié)調(diào)雙分支(DB)法、廣義逆(GI)法、滑模變結構法等進對輪式移動