基于前馈补偿的轮腿式平台多任务复合运动解耦控制

轮腿式平台在执行复杂作战环境载运任务时,由于其动态协调腿部与车轮运动是复杂耦合的,其行驶速度的稳定性、位姿控制的精确性都十分困难.文中基于轮腿式平台通过有限高度场景的动态协调任务,提出了一种基于前馈补偿的多任务优先级复合运动解耦控制框架.首先,分别建立了关节和车轮动力学模型,降低模型复杂度;然后,搭建了基于任务优先级的前馈关节力矩解算,叠加轮端前馈交互力和反馈控制力矩降低实时位姿调整对质心速度的影响;最后,采用转速闭环PI控制器,并引入车轮滚动阻力实现车轮速度到质心速度的有效传递.仿真结果表明,所提出控制方法在受限场景运动过程中平台质心速度最大跟踪误差小于3%,为轮腿式平台复杂环境下执行任务提供了可行控制框架.