【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及履带式机器人控制，具体为一种用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人电机转矩控制方法。
技术介绍
1、近年来，风力发电在中国愈来愈受到重视，特别风力资源丰富地区逐渐在发展风力发电，也是中国新能源政策的重点之一。风机叶片作为风力发电机的核心部件之一，其工作是否正常直接影响发电效率。在冬季或南方会出现气温低、冻雨等天气，叶片机体不仅会受到伤害，发电效率也会降低，而通过履带式机器完成清洗除冰作业，可减少人工作业、高空吊篮等方式的劳动强度、施工周期和费用，并增加安全系数。
2、中国专利技术专利202111683681.2公开了双侧独立电驱动履带车电机转矩计算方法，采用前馈和反馈控制获得双侧独立电驱动履带车电机转矩。中国专利技术专利202111103559.3公开了双侧独立电驱动履带车转向制动工况下轨迹保持方法，基于速度改变时履带车两侧轮速的实际值与目标值之差，两侧轮速按变参数pi转矩控制的方法计算两侧车轮的驱动转矩，使得实际行驶轨迹与目标行驶轨迹保持一致。
3、综上所述，当前履带车的电机转矩控制方法，不适用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人。虽然，履带式机器人通过双侧电机独立驱动，但其攀附在风力发电机塔筒上，若输出的驱动力超调量过大，则无法满足履带式机器人在设定作业位置的精准定位，所以机器人的位移控制精度有待进一步提升。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、针对上述技术问题，本专利技术提供了一种用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人电机转
3、(二)技术方案
4、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：
5、一种用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人电机转矩控制方法，其包括以下步骤：
6、s1.建立双侧电机独立驱动的机器人两轮运动学模型，确定坐标轴、转向中心、质心当前位置、质心目标位置；
7、s2.采集机器人质心位置的运动速度v和机器人的横摆角速度ω，基于建立的机器人两轮运动学模型，计算机器人左、右两侧驱动轮的线速度如下：
8、
9、其中，vl是左轮线速度、vr是右轮线速度、v是运动速度、bw是两侧轮距、ω是机器人的横摆角速度；
10、s3.已知机器人两侧车轮的运动半径rt，基于步骤s2的左、右两侧驱动轮的线速度vl、vr，由线速度与车轮半径和车轮转速计算公式，得到机器人两侧车轮的转速，即左、右两侧电机的期望转速：
11、
12、其中，nreql是左电机期望转速，nreqr是右电机期望转速；
13、s4.采集左、右两侧电机的实际转速nl和nr，与步骤s3得到的左、右两侧电机的期望转速nreql和nreqr，通过两者之间的差值，利用分数阶piλdμ控制算法进行反馈控制获取左、右两侧电机的输出转矩：
14、
15、其中，tl和tr为左、右两侧电机的输出转矩，nl和nr为左、右两侧电机的实际转速，kpl和kpr是分数阶piλdμ控制的比例系数，kil和kir是分数阶piλdμ控制的积分系数，kdl和kdr是分数阶piλdμ控制的微分系数，和是微积分算子，λl、λr和μl、μr分别是分数阶piλdμ控制的积分阶数和微分阶数，并且0≤λl、λr、μl、μr≤2。
16、步骤s4中通过设定评价指标，利用全局寻优算法获取分数阶piλdμ控制的比例系数、积分系数、微分系数、积分阶数和微分阶数。
17、对s4中获取到的左、右两侧电机的输出转矩tl和tr进行限制，将电机的最大转矩作为转矩限值：
18、
19、其中，tmaxl和tmaxr是左、右两侧电机的最大转矩，由电机的外特性曲线决定。
20、(三)有益效果
21、本专利技术提供了一种用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人电机转矩控制方法。具备以下有益效果：
22、1、本专利技术提供了一种用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人电机转矩控制方法，采用两侧电机独立驱动的履带式机器人两轮运动学模型，获取转向运动时两侧电机的期望转速，利用分数阶piλdμ控制算法计算得到两侧电机的输出转矩，分数阶piλdμ鲁棒性良好，即两侧电机输出转矩受干扰的影响更小。
23、2、本专利技术利用全局寻优算法获取分数阶piλdμ控制参数，控制器参数更易整定，进一步提高控制方法的鲁棒性，提高履带式机器人两侧电机响应速度并降低超调量，提高了除冰机器人移动过程中的位置精度。
24、3、利用电机的外特性曲线得到左右两侧电机的最大驱动转矩，对控制算法计算得出的左、右两侧电机的输出转矩进行限制，从而得到两侧电机的最终转矩，防止电机输出转矩过载。
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1.一种用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人电机转矩控制方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片除冰机器人履带的电机转矩控制方法，其特征在于：步骤S4中通过设定评价指标，利用全局寻优算法获取分数阶PIλDμ控制的比例系数、积分系数、微分系数、积分阶数和微分阶数。
3.根据权利要求1-2之一所述的用于风力发电机叶片除冰机器人履带的电机转矩控制方法，其特征在于：对S4中获取到的左、右两侧电机的输出转矩TL和TR进行限制，将电机的最大转矩作为转矩限值：
【技术特征摘要】
1.一种用于风力发电机叶片除冰的履带式机器人电机转矩控制方法，其特征在于包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于风力发电机叶片除冰机器人履带的电机转矩控制方法，其特征在于：步骤s4中通过设定评价指标，利用全局寻优算法获取分数阶piλdμ控...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙亮，提艳，汪伟，何君文，
申请(专利权)人：南京科锐森新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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