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申请/专利权人：国网江西省电力有限公司建设分公司;国网江西省电力有限公司;国家电网有限公司

申请日：2024-08-30

公开（公告）日：2025-01-17

公开（公告）号：CN118707980B

专利技术分类：

专利摘要：在本发明公开了一种多支脚作业设备的姿态控制方法及系统，涉及车辆状态控制技术领域。在行驶状态下，本发明的姿态控制方法调整第一支脚和第二支脚的第一输出参数，降低沿倾斜的作业面移动时的侧倾风险。在怠速状态下，将第一支脚和第二支脚固定在作业面，控制作业设备的质心参数在第一区间内，避免质心移动，提高调节质心参数的鲁棒性，避免反复振荡。在作业状态下，调整第一支脚和第二支脚的第二输出参数，使得作业设备的刚度参数满足作业面的要求。进一步的，本发明设置两种姿态条件，分别调整第一控制器和第一控制器，避免超调或者误差积累影响质心稳定。

专利权项：1.一种多支脚作业设备的姿态控制方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：作业设备具有载体装置和作业装置，载体装置下方设置两组第一支脚和两组第二支脚，第一支脚位于第二支脚和作业装置之间；步骤2：作业设备进入行驶状态，第一支脚和第二支脚沿作业面移动，根据第一姿态模型调整第一支脚和第二支脚的第一输出参数；步骤3：作业设备进入怠速状态，第一支脚和第二支脚固定在作业面，调整第一支脚和第二支脚的第一输出参数直至作业设备的质心参数在第一区间内；步骤4：作业设备进入作业状态，预测作业设备的最大质心参数，若最大质心参数在第一区间内，进入步骤5，否则进入步骤7；步骤5：预测作业设备的振动参数，根据第二姿态模型确定第一支脚和第二支脚的第二输出参数的总调整量；步骤6：根据第一支脚的第一控制器以及第二支脚的第二控制器计算当前调整量，根据当前调整量控制第二输出参数，根据第一输出参数调整第一控制器和第二控制器的比例系数，返回至步骤4；步骤7：若最大质心参数在第二区间内，进入步骤8，否则发出作业预警通知，结束任务；步骤8：预测作业设备的振动参数，确定第一支脚的第二输出参数的当前调整量，根据当前调整量控制第二输出参数，根据第一支脚的第一输出参数调整第一控制器的微分系数；步骤9：若至少一个第一支脚的第二输出参数到达极值，确定第二支脚的第二输出参数的当前调整量，根据当前调整量控制第二输出参数；步骤10：根据第一支脚的第一输出参数调整第一控制器的积分系数，根据第二支脚的第一输出参数调整第二控制器的微分系数，返回至步骤4，其中，在步骤2中，确定工作面的斜倾角α和第一支脚的姿态倾角γ，根据第一姿态模型预测第一支脚的姿态调整角β，再根据姿态调整角计算第一输出参数的目标值，将第一输出参数从当前值L1调整为目标值，第一姿态模型为，H1为作业设备的质心坐标到工作面的垂直距离，S1为第一支脚到质心坐标的距离，在步骤4中，测量怠速状态下作业设备的质心向量Q1和作业装置的初始位置向量Q2，输入作业装置的作业位置向量Q3，计算作业状态下作业设备的质心向量Q4，再计算作业状态下的质心偏移向量C2，所述最大质心参数为质心偏移向量的模长最大值，其中，，m0为作业设备的质量，m1为作业装置的质量，C2=Q4-Q0，Q0为第一支脚和第二支脚组成的支点中心向量，若max∣C2∣≤R1cosα，则最大质心参数在第一区间内，R1为行驶状态下的安全姿态偏移，在步骤5中，所述振动参数为作业设备的目标刚度，根据作业设备的作业振动模型预测目标刚度k0，其中，作业振动模型为，ω为作业面的固有频率，μ为作业面的等效刚度，m2为作业面的振动质量，在步骤5中，采集两组第一支脚的压力F1、F2以及两组第二支脚的压力F3、F4，输入第一支脚的第二控制参数的当前值k1以及第二支脚的第二控制参数的当前值k2，根据目标刚度预测第二控制参数的总调整量Δk，第二姿态模型为k0=[F1+F2k1+Δk+F3+F4k2+Δk]F1+F2+F3+F4。

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