基于Lyapunov直接法双驱永磁运动载体的应用研究

发布时间：2021-09-28 14:07

　　中小型管道特别是热力管道内部质量在线检测不便,实现难度较大。为解决此问题,针对所需环境要求,设计一种将永磁吸附双半球式应用于钢板质量及厚度检测的运动载体。通过分析其在不同平面和曲面上的受力,建立动力学和运动学模型、设计控制率。利用Lyapunov直接法验证该机构的行走稳定性。设计物理样机,并在不同曲面和平面上进行实验,实验结果和仿真效果几乎相同,验证了双驱永磁运动载体的可行性和实用性。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(23)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

管道运动载体的机械结构

由实验数据可得,永磁体与钢板之间的磁感应强度随钢板厚度的变化较小,随永磁体与钢板距离的变化较大。因此,钢板厚度暂时忽略不计,只计算与钢板距离之间的磁感应强度的变化。令Bg的取值范围为300～630 mT,由公式可以计算出永磁体对钢板的吸力随磁感应强度的变化趋势如图2所示。1.3 驱动力分析

载体在曲面管壁行走时,由于在载体相对于管道较小,所以在载体与管道接触面可近似为倾斜面,只不过倾斜面的角度随着载体的行走而不断变化,其等效受力示意图如图3所示。在0°≤α≤180°,载体动力学模型分析如下。

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于Lyapunov直接法差动驱动机器人控制算法研究[J]. 尚伟,程维明,付本刚.  计算机测量与控制. 2018(04)
[2]一种两轮驱动的球形机器人[J]. 宛月,杨理践,井涛.  自动化应用. 2017(10)
[3]一种新型球形机器人虚拟样机的设计及运动仿真[J]. 刘欢,张云伟,代进轮.  软件. 2017(10)
[4]基于Lyapunov直接法的移动机器人运动控制研究[J]. 李平,王建锋,李娜,惠珂.  中国科技论文. 2016(02)
[5]基于差动驱动式移动机器人模型的控制研究[J]. 刘洋.  工业控制计算机. 2015(08)
[6]一种球形机器人运动轨迹规划与控制[J]. 肖爱平,孙汉旭,谭月胜,马国伟,赵勇.  机器人. 2004(05)



本文编号：3412045