输电线巡检机器人行走动力特性与位姿分析

根据跨越超高压输电线路障碍物的类型,提出一种新的双臂自主越障巡检机器人机构。该机器人采用复合轮爪机构在架空地线上连续行走并跨越障碍。由于架空地线呈悬链线状,机器人在连续行走过程中会出现上坡和下坡,对行走动力特性的影响非常明显。在上坡时行走电动机提供驱动力矩,在下坡时行走电动机提供制动力矩,以保持匀速巡线。详细分析了机器人在架空地线上行走时所处的加速、匀速、减速和停止的各个状态,驱动机器人所需的驱动力矩以及它们与机构参数之间的关系,并应用优化方法给出各个状态电动机驱动力矩最小时,机器人机构参数对应的最优解,为巡检机器人的设计和控制系统方案的确定提供了理论依据。

基于事件序列数据挖掘原理的高压输电线系统故障诊断 (二)仿真和容错性能分析

在基于事件序列(SOE)数据挖掘原理的故障诊断模型与方法的基础上,提出了将基于事件序列的数据挖掘原理故障诊断模型用于高压输电线系统(HVTLS)故障诊断领域。分析了故障诊断模型中变异故障模式的种类及其对故障诊断策略的影响,阐述了基于SOE的数据挖掘HVTLS诊断模型和功能模块的构造。依据输电系统故障事件序列在时空特性的关联性,用动态规划算法的优化相似性原理挖掘事件序列之间的关联性和蕴涵的知识,将诊断问题的求解转化为寻找与实时故障事件序列模式最相似的、运算操作代价最小的标准故障事件序列模式。以实现对变异事件序列模式中畸变事件的“复原”和纠错,从而确保故障诊断系统的高容错性。

考虑负载时变的线路巡检机器人动态性能分析

巡检机器人进行越障时,受负载时变影响,会出现控制超调、振动等现象.在考虑负载惯量时变特性的情况下,研究了一种用于分析巡检机器人越障状态下动态性能的方法.对双臂线路巡检机器人的回转机构建立了基于双惯量模型的动力学方程,使用改进D-H法与拉格朗日法对机器人建模,具体包括分配坐标系,求解拉格朗日方程,利用惯性矩阵计算负载转动惯量等.通过选择合适的阻尼系数设计了控制器参数,利用阻尼系数与固有角频率的变化分析了机器人的动态性能变化.研究成果有助于对双臂巡检机器人越障时的动态性能进行分析,并可用于机器人的伺服控制参数调试.