[发明专利]一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法及装置

权利要求书

1.一种电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，包括：

根据预设线性化模型的构建公式建立所述电力巡检机器人运行姿态的线性化模型，并以所述线性化模型为依据计算滑模面方程；

通过预先建立的广义二型模糊滑模控制模型对所述滑模面方程进行处理，输出初步处理结果；

以所述滑模面方程、预设的李雅普诺夫函数和预设指数趋近率为依据，计算基本滑模控制律；

将所述初步处理结果代入至所述基本滑模控制律的表达式中，得到最终滑模控制律，进而依据所述最终滑模控制律完成对所述电力巡检机器人运行姿态的控制；

所述预设线性化模型的构建公式为：

其中，u为所述基本滑模控制律；

其中，x＝[x₁,x₂,x₃,x₄]^T为所述电力巡检机器人的状态向量，a₂₁、a₄₁、a₂₃、b₄为所述预设线性化模型的系数，m₁为所述电力巡检机器人的主体质量，m₂为所述电力巡检机器人上设置的配重箱的质量，l为所述电力巡检机器人上设置的运动杆的长度，d为所述电力巡检机器人上设置的T型架的高度，h₁为所述T型架与所述电力巡检机器人所悬挂的电缆之间的水平距离，h₂₀为所述配重箱与所述电缆之间的水平距离，g为重力加速度，u为所述基本滑模控制律；

所述滑模面方程为：

s＝C^Tx＝c₁x₁+c₂x₂+c₃x₃+c₄x₄；

其中，

C^T＝r^TP(λ)；

r^T＝[0,0,0,1][B,AB,A²B,A³B]^-1；

P(λ)＝(λ-λ₁)(λ-λ₂)(λ-λ₃)(λ-λ₄)；

其中，λ₁，λ₂，λ₃，λ₄为所述线性化模型的理想极值点；

广义二型模糊滑模控制模型可定义如下：

其中，为次隶属函数，f_x(z)为次隶属函数度，J_X是次隶属函数的区域，z为一个定义在[0，1]内的模糊集；

所述预设李雅普诺夫函数为：

所述预设指数趋近率为：

所述基本滑模控制律为：

其中，ε和k为预设的常数，c₁、c₂、c₃、c₄是所述基本滑模控制律的系数。

2.根据权利要求1所述的电力巡检机器人运行姿态的控制方法，其特征在于，所述通过预先建立的广义二型模糊滑模控制模型对所述滑模面方程进行处理，输出初步处理结果包括：

选取多个α截面，并采用α截面法对所述滑模面方程进行处理，计算每个所述α截面对应的隶属度；

以所述隶属度为依据计算每个所述α截面对应的激活区间；

对每个所述α截面对应的所述激活区间进行降型处理，得到每个所述α截面对应的终止点；

对所有所述α截面对应的所述终止点进行解模糊化处理，得到一个解模糊值，作为广义二型模糊滑模控制模型的初步处理结果。