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基于扰动频率分离的CMG无人摩托抗扰方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

技术编号:45083438 阅读:17 留言:0更新日期:2025-04-25 18:21
公开了提供一种基于扰动频率分离的CMG无人摩托抗扰方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:通过扰动观测器根据进动控制量和测量输出,估算系统状态和滚转通道扰动;将扰动分离为低频扰动和高频扰动;基于低频扰动计算实际状态平衡点;基于估计的系统状态和实际状态平衡点,生成初步进动控制量;基于高频扰动对初步进动控制量进行高频扰动前馈补偿,生成新的进动控制量;将新生成的进动控制量应用于CMG无人摩托系统。本公开在存在扰动时也能驱动进动角回到零位,避免CMG角动量饱和,同时实现转向控制与CMG控制的解耦,显著增强了摩托在各种扰动下的抗扰能力。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及cmg(control moment gyro,控制力矩陀螺)无人摩托,尤其涉及一种基于扰动频率分离的cmg无人摩托抗扰方法、装置、设备及存储介质。


技术介绍

1、无人摩托机器人同时具备速度快、机动性高、通过性强的优点,适用于城市、公路等结构化环境和山地、草地等非结构化环境下的各种任务。但无人摩托具有低速不稳定特性,常用的解决低速不稳定的机制包括:cmg(control moment gyro,控制力矩陀螺),反作用轮,质量摆,负拖曳矩。cmg相比其他三种方法可以输出更大的力矩,因而得到较为广泛的关注。

2、cmg基本组成包括一个大惯量的飞轮、一个驱动飞轮自转的电机、一个连接自转电机和飞轮的框架,以及一个驱动框架与飞轮进动的电机,其输出力矩基本原理是角动量定理。具体而言,当驱动一个高速自转的飞轮进动运动时,飞轮会在与自转和进动同时正交的第三个轴输出陀螺效应力矩。图1为cmg示意图,其中iω为自转角动量,为进动角速度,进动角γ上方的点运算符表示求导,m为输出力矩。

3、基于cmg的无人摩托平衡控制指的是,控制cmg输出的陀螺本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于扰动频率分离的CMG无人摩托抗扰控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据当前的CMG进动控制量u和CMG无人摩托的运动状态测量输出y,得到估计的系统状态和滚转通道扰动包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将估计的滚转通道扰动分离为低频扰动和高频扰动包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在计算系统的实际状态平衡点时,将进动角平衡点设置为预设的零位。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于低频扰动计算系统的实际状态平衡点包括:

6.根据权利要求1所述的方...

【技术特征摘要】

1.一种基于扰动频率分离的cmg无人摩托抗扰控制方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据当前的cmg进动控制量u和cmg无人摩托的运动状态测量输出y,得到估计的系统状态和滚转通道扰动包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将估计的滚转通道扰动分离为低频扰动和高频扰动包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在计算系统的实际状态平衡点时,将进动角平衡点设置为预设的零位。

5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,基于低频扰动计算系统的实际状态平衡点包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:邓飏王伯毅陈章梁斌
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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