变电站巡检机器人预设性能反步自抗扰控制

摘要

为提升机器人在变电站巡检过程中在干扰情况下的控制效果，研究变电站巡检机器人预设性能反步自抗扰控制方法。该方法以机器人运动模型为基础，利用扩张状态观测器估计机器人运动状态后，确定巡检机器人的运动控制律；同时，完成预设性能函数和误差转换，获取转换后的无约束误差；在此基础上，将其和确定的控制律相结合，构建机器人速度和方位角的反步自抗扰控制器，完成机器人预设性能反步自抗扰控制。测试结果显示，该方法可精准估计机器人在滑动情况下产生的总扰动量，机器人的速度控制结果均在30 m/s～32 m/s范围内，方向角的控制结果均在15°～40°之间，有效控制机器人的力矩震荡现象，机器人在3个方向上的运动误差控制结果均在（-10 cm,10 cm）范围内，能够精准控制机器人按照预设巡检路径完成变电站巡检。