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《基于UKF的水下機器人執(zhí)行器故障檢測方法研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、機械設計與制造第5期168MachineryDesign&Manufacture2011年5月文章編號：1001—3997(2011)05—0168—03基于UKF的水下機器人執(zhí)行器故障檢測方法研究術林昌龍I1封錫盛李一平1,2(中國科學院沈陽自動化研究所機器人學國家重點實驗室，沈陽110016)(z中國科學院研究生院，北京100049)ResearchonactuatorfaultdetectionofunmannedunderwatervehiclebasedonunscentedkalmanfilterLINChang—long],2,FENGXi-sheng1,LIYi-ping，(S
2、henyangInstituteofAutomation，ChineseAcademyofScience，StateKeyLaboratoryofRobotics，Shenyang110016，China)(GraduateSchooloftheChineseAcademyofScience，Beijing100049，China)；【摘要】．水下機器人需要在無人干預或者少量干預的情況下自主地完成使命，這就要求它在作業(yè)ll過程中能夠自主地檢測子系統(tǒng)、傳感器和執(zhí)行器的故障。在確認發(fā)生故障的時候，它還需要盡最大可能地進行修復，以確保使命的順利進行。水下機器人常用的執(zhí)行器包括推進器、舵、機械手等，針
3、對推進器的故障檢測問題，首先建立了水下機器人的運動學和動力學模型，然后采用UKF對系統(tǒng)的狀態(tài)和參數；進行聯合估計，最后通過外場試驗驗證了算法的有效性和正確性。ll關鍵詞：故障檢測；水下機器人；無色卡爾曼濾波器’l【Abstract】Unmannedunderwatervehicleneedstocompletethemissionwithlittleorevenwithouthumanintervention．Thus，itshouldbeabletodetectfaultsofitssubsystems，sensors，andactuatorsdur-lthemission．Furtherm
4、ore，whenidentifyinganyfault,itshouldtrytofixtheproblemtoresumethemis-；sion．Generally，theactuatorsforunmannedunderwatervehiclesconsistofthrusters，rudders，manipulatorsl；andSOon．Concerningtheproblemofactuatorfaultsdetecting，thekinematicalandkineticmodelsofanun-!mannedderwat盯cfearefirstlyc0ediTh肌淞inganU
5、nscentedmanFilter，舭hatusandlparametersofthesystemareestimated．Finallyeldexperimentiscarriedoutandtheresultvalidatestheefectivenessandcorrectnessofthisalgorith~lKeywords．,Faultdetection；Unmannedunderwatervehicle；Unscentedkalmcnfilterl中圖分類號：TH16，TP242．3文獻標識碼：A1弓I言無人、自治、智能的水下運動平臺，自帶能源、傳感器和執(zhí)行機構，水下機器人(um
6、aedUnd。rwt。Vehi1，uuv)是一種可以順利地完成調查、采樣、投送等任務，彌補了許多傳統(tǒng)水下作★來稿日期：2010-07-21女基金項目：國家自然科學基金(6O775O61)，國家基礎研究項目(6138102005-4，6138101004-3)?】?H?】?】?，?’?】?】?】?】?】?】?】?】?】?環(huán)節(jié)，同時也找出了保守設計的部分，為優(yōu)化工作奠定了基礎。(2)表2綜合方案用patran／nastran有限元分析軟件的優(yōu)化功能模塊對機器人進行優(yōu)化簡單明了，能有效的提高系統(tǒng)的整體I生能，節(jié)省了人力和財力。參考文獻[1]薄少軍．—種機器]壩械謝十與制造，2011(3)[2]夏；F
7、啦目，等(11)：1572—1575．[3]王有智．CAE的過去、現在與未來[J]．計算機輔助設計與制造，1998，12(8)：30—33．[4]JacobssonHAspectsofbrakejudder~ProcJnstnMech．EngrsVo1．217Part圖3優(yōu)化后的變形圖D：J．AutomobileEngineering，2003：419--430．表1連桿1最大應力值隨板厚的變化[
