一种移动机器人的抗干扰控制方法技术

本发明专利技术提供了一种移动机器人的抗干扰控制方法，包括：获取移动机器人在工作区域的移动轨迹和与其他移动机器人的相对距离，并确定移动机器人的抗干扰性能参数；基于移动轨迹，相对距离和抗干扰性能参数，设计移动机器人的移动干扰模型；基于移动干扰模型，模拟移动机器人的理论受干扰信息，并基于理论受干扰信息，确定对移动机器人的第一干扰补偿；在预设时间内获取移动机器人的实际受干扰信息，并基于理论受干扰信息和实际受干扰信息，设计干扰观测器，得到第二干扰补偿，并基于第一干扰补偿和第二干扰补偿，得到对移动机器人的目标干扰补偿；本发明专利技术通过干扰补偿实现对机器人的准确控制，实现多个移动机器人的有效协作。实现多个移动机器人的有效协作。实现多个移动机器人的有效协作。

【技术实现步骤摘要】
一种移动机器人的抗干扰控制方法


[0001]本专利技术涉及机器人控制
，特别涉及一种移动机器人的抗干扰控制方法。

技术介绍

[0002]目前，由多个移动机器人组成的移动机器人系统的协调控制方法在实际问题中得到了越来越广泛的应用。这主要是由于越来越多的实际任务都比较复杂，往往单个移动机器人难以完成，而通过多个移动机器人之间协作可以来完成。
[0003]多个移动机器人在协作完成作业的过程中，由于多个移动机器人在同一区域内进行移动控制协作，会出现两个或两个以上的移动机器人存在干扰，导致对移动机器人的控制不够准确，无法实现多个移动机器人的有效协作。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种移动机器人的抗干扰控制方法，通过干扰补偿实现对机器人的准确控制，实现多个移动机器人的有效协作。
[0005]一种移动机器人的抗干扰控制方法，包括：
[0006]S1：获取移动机器人在工作区域的移动轨迹和与其他移动机器人的相对距离，并确定移动机器人的抗干扰性能参数；
[0007]S2：基于移动轨迹，相对距离和抗干扰性能参数，设计移动机器人的移动干扰模型；
[0008]S3：基于移动干扰模型，模拟移动机器人的理论受干扰信息，并基于理论受干扰信息，确定对移动机器人的第一干扰补偿；
[0009]S4：在预设时间内获取移动机器人的实际受干扰信息，并基于理论受干扰信息和实际受干扰信息，设计干扰观测器，得到第二干扰补偿，并基于第一干扰补偿和第二干扰补偿，得到对移动机器人的目标干扰补偿。
[0010]优选的，S1中，获取移动机器人在工作区域的移动轨迹和与其他移动机器人的相对距离，并确定移动机器人的抗干扰性能参数，包括：
[0011]根据工作任务，确定移动机器人在工作区域的移动轨迹，对所有移动机器人的移动轨迹进行动态模拟，确定移动机器人和其他移动机器人在每个采样时间点的相对距离；
[0012]采集移动机器人在工作状态下抗干扰性能参数。
[0013]优选的，S2中，基于移动轨迹，相对距离和抗干扰性能参数，设计移动机器人的移动干扰模型，包括：
[0014]根据移动机器人的抗干扰性能参数的参数属性，确定抗干扰性能参数之间的属性关联，基于抗干扰性能参数的参数数值，结合属性关联，确定抗干扰性能参数的数值关联特征，并基于数值关联特征，建立抗干扰性能参数的性能关联矩阵；
[0015]在对移动机器人的控制信号相同时，利用预设距离对性能关联矩阵进行评估，确定基于性能关联矩阵能够完全实现抗干扰的临界距离，并确定在临界距离下性能关联矩阵
的临界性能参数取值集合；
[0016]在临界距离下，利用对移动机器人的控制信号来对性能关联矩阵进行评估，确定基于性能关联矩阵能够完全实现抗干扰的第一控制信号集合，将其他的控制信号作为第二控制信号集合；
[0017]获取第一控制信号集合对应的第一性能参数取值集合与临界性能参数取值集合的第一集合差异，从第一集合差异中获取存在差异的目标参数属性及其与临界性能参数取值集合的第一参数数值差异；
[0018]从第二控制信号集合对应的第二性能参数取值集合中获取目标参数属性对应的参考参数数值，并确定参考参数数值与临界性能参数取值集合的第二参数数值差异；
[0019]基于第一参数数值差异，确定对数值关联特征的第一关联加权，基于第二参数数值差异，确定对数值关联特征的第二关联加权，利用第一关联加权和第二关联加权对性能关联矩阵进行加权处理得到加权关联矩阵；
[0020]利用加权关联矩阵，设计移动机器人的移动干扰模型。
[0021]优选的，利用加权关联矩阵，设计移动机器人的移动干扰模型，包括：
[0022]利用移动机器人的控制信号和预设距离对加权关联矩阵进行评估，确定在不同控制信号下的加权临界性能参数取值集合；
[0023]基于加权临界性能参数取值集合，确定移动机器人的移动干扰特征，利用移动干扰特征，建立移动干扰模型。
[0024]优选的，S3中，基于移动干扰模型，模拟移动机器人的理论受干扰信息，包括：
[0025]将移动机器人的移动轨迹对应的相对距离和目标控制信号输入移动干扰模型中，根据干扰结果提取出受到干扰的移动轨迹；
[0026]将受到干扰的移动轨迹的相对距离和目标控制信号，及其对应的干扰结果作为移动机器人的理论受干扰信息。
[0027]优选的，S3中，基于理论受干扰信息，确定对移动机器人的第一干扰补偿，包括：
[0028]从理论受干扰信息中获取移动机器人受到干扰的移动轨迹，并获取受到干扰的移动轨迹对应的目标控制信号和对目标控制信号产生干扰的其他控制信号；
[0029]对目标控制信号进行傅里叶变换，得到目标控制信号的频域特征，选取频域特征不满足预设频域特征范围的异常频域特征，获取在同一时间与异常频域特征对应的其他控制信号的参考频域特征；
[0030]基于异常频域特征从补偿信号库中获取第一补偿信号，并基于从补偿信号库获取消除参考频域特征的第二补偿信号，将第一补偿信号和第二补偿信号进行叠加，得到初始补偿信号；
[0031]获取移动机器人受到干扰的初始抗干扰性能参数，确定初始抗干扰参数与目标抗干扰参数之间的参数数值差异，基于参数数值差异的大小确定对初始补偿信号的幅值调整系数，得到目标补偿信号；
[0032]利用目标补偿信号，对移动机器人进行第一干扰补偿。
[0033]优选的，S4中，在预设时间内获取移动机器人的实际受干扰信息，包括：
[0034]获取移动机器人开始工作任务后预设时间内实际抗干扰性能参数，将实际抗抗干扰性能参数与目标抗抗干扰性能参数进行比较，得到不满足抗干扰要求的实际抗干扰性能
参数；
[0035]获取不满足抗干扰要求的实际抗干扰性能参数的移动轨迹和与其他移动机器人的相对距离。
[0036]优选的，S4中，基于理论受干扰信息和实际受干扰信息，设计干扰观测器，得到第二干扰补偿，包括：
[0037]获取理论受干扰信息和实际受干扰信息的干扰信息差异，从干扰信息差异中获取理论抗干扰能力和实际抗干扰能力的能力差异；
[0038]判断能力差异是否小于预设能力差异；
[0039]若是，确定第一干扰补偿满足补偿要求，不对移动机器人进行第二干扰补偿；
[0040]否则，从干扰信息差异中获取移动机器人在预设时间内产生的干扰信号，并对干扰信号进行信号特征分析，将干扰信号划分为多组特征信号；
[0041]基于每组特征信号的信号强度，确定移动干扰模型的模型干扰参数，基于模型干扰参数确定干扰观测器的基准增益；
[0042]基于每组特征信号的信号发生频率，确定干扰观测器的自适应容错参数，基于自适应容错参数，确定干扰观测器的自适应增益；
[0043]基于基准增益和自适应增益，设计得到干扰观测器；
[0044]基于多组特征信号的信号波形特征，确定干扰观测器的初始抗干扰本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动机器人的抗干扰控制方法，其特征在于，包括：S1：获取移动机器人在工作区域的移动轨迹和与其他移动机器人的相对距离，并确定移动机器人的抗干扰性能参数；S2：基于移动轨迹，相对距离和抗干扰性能参数，设计移动机器人的移动干扰模型；S3：基于移动干扰模型，模拟移动机器人的理论受干扰信息，并基于理论受干扰信息，确定对移动机器人的第一干扰补偿；S4：在预设时间内获取移动机器人的实际受干扰信息，并基于理论受干扰信息和实际受干扰信息，设计干扰观测器，得到第二干扰补偿，并基于第一干扰补偿和第二干扰补偿，得到对移动机器人的目标干扰补偿；在该实施例中，所述抗干扰性能参数包括：电源瞬态敏感度，重复脉冲敏感度，噪声抑制敏感度等。2.根据权利要求1所述的一种移动机器人的抗干扰控制方法，其特征在于，S1中，获取移动机器人在工作区域的移动轨迹和与其他移动机器人的相对距离，并确定移动机器人的抗干扰性能参数，包括：根据工作任务，确定移动机器人在工作区域的移动轨迹，对所有移动机器人的移动轨迹进行动态模拟，确定移动机器人和其他移动机器人在每个采样时间点的相对距离；采集移动机器人在工作状态下抗干扰性能参数。3.根据权利要求1所述的一种移动机器人的抗干扰控制方法，其特征在于，S2中，基于移动轨迹，相对距离和抗干扰性能参数，设计移动机器人的移动干扰模型，包括：根据移动机器人的抗干扰性能参数的参数属性，确定抗干扰性能参数之间的属性关联，基于抗干扰性能参数的参数数值，结合属性关联，确定抗干扰性能参数的数值关联特征，并基于数值关联特征，建立抗干扰性能参数的性能关联矩阵；在对移动机器人的控制信号相同时，利用预设距离对性能关联矩阵进行评估，确定基于性能关联矩阵能够完全实现抗干扰的临界距离，并确定在临界距离下性能关联矩阵的临界性能参数取值集合；在临界距离下，利用对移动机器人的控制信号来对性能关联矩阵进行评估，确定基于性能关联矩阵能够完全实现抗干扰的第一控制信号集合，将其他的控制信号作为第二控制信号集合；获取第一控制信号集合对应的第一性能参数取值集合与临界性能参数取值集合的第一集合差异，从第一集合差异中获取存在差异的目标参数属性及其与临界性能参数取值集合的第一参数数值差异；从第二控制信号集合对应的第二性能参数取值集合中获取目标参数属性对应的参考参数数值，并确定参考参数数值与临界性能参数取值集合的第二参数数值差异；基于第一参数数值差异，确定对数值关联特征的第一关联加权，基于第二参数数值差异，确定对数值关联特征的第二关联加权，利用第一关联加权和第二关联加权对性能关联矩阵进行加权处理得到加权关联矩阵；利用加权关联矩阵，设计移动机器人的移动干扰模型。4.根据权利要求3所述的一种移动机器人的抗干扰控制方法，其特征在于，利用加权关联矩阵，设计移动机器人的移动干扰模型，包括：
利用移动机器人的控制信号和预设距离对加权关联矩阵进行评估，确定在不同控制信号下的加权临界性能参数取值集合；基于加权临界性能参数取值集合，确定移动机器人的移动干扰特征，利用移动干扰特征，建立移动干扰模型。5.根据权利要求1所述的一种移动机器人的抗干扰控制方法，其特征在于，S3中，基于移动干扰模型，模拟移动机器人的理论受干扰信息，包括：将移动机器人的移动轨迹对应的相对距离和目标控制信号输入移动干扰模型中，根据干扰结果提取出受到干扰的移动轨迹；将受到干扰的移动轨迹的相对距离和目标控制信号，及其对应的干扰结果作为移动机器人的理论受干扰信息。6.根据权利要求1所述的一种移动机器人的抗干...

【专利技术属性】
技术研发人员：巫飞彪，林毅旺，
申请(专利权)人：广州东焊智能装备有限公司，
类型：发明
国别省市：