[发明专利]电力自动巡线吊舱角度从动稳态误差预测与前馈补偿控制方法

说明书

本发明涉及一种电力自动巡线吊舱角度从动稳态误差预测与前馈补偿控制方法，代替常用的PID控制方法。对吊舱的从动稳态误差进行预测，在反馈闭环控制基础上增加一个前馈通路，将预测的误差加入到前馈通路中，从而在稳态误差产生之前就对其进行补偿，使吊舱角度从动控制的稳态性能大大提高，从而使吊舱瞄准线能稳定的对准杆塔。

技术领域

本发明属于自动控制技术，涉及一种电力自动巡线光电吊舱角度从动的稳态误差预测与前馈补偿控制方法。

背景技术

为了实现电力自动巡线吊舱较高的自动化巡线要实现吊舱对杆塔进行精确稳定的瞄准，需要实现这一点，需要实现吊舱对给定不停变化角度的快速精确角度从动，由于巡线中无人机的位置和姿态变化较快，而杆塔距离无人机距离又较近，对吊舱的角度从动控制要求较高。

目前国内外在吊舱中常使用的控制方法PID控制，在实际使用中发现稳态特性难以满足要求，采用一种稳态误差预测与前馈补偿控制方法使吊舱在出现稳态误差之前就对其进行预测，在角度反馈闭环控制基础上增加一个前馈通路在稳态误差产生之前就对角度稳态误差进行补偿，可以使吊舱角度从动控制的稳态性能得到大大提高，从而使吊舱瞄准线能精确的瞄准杆塔。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种电力自动巡线吊舱角度从动稳态误差预测与前馈补偿控制方法。

技术方案

一种电力自动巡线吊舱角度从动稳态误差预测与前馈补偿控制方法，其特征在于在反馈闭环控制基础上增加一个前馈通路，步骤如下：

步骤1：给吊舱发送随时间均匀变化的一个方位从动角度给定值

其中，为初始值，α_Tyaw为方位从动角度给定值的变化率；

测量此时吊舱实际方位角度和给定方位角度的偏差值为e_Tyaw，计算常数K_yaw：

计算方位角给定值的微分α_yaw：

其中，θ_yaw(t)为时间t的方位角从动给定值，θ_yaw(t+Δt)为t+Δt时间的方位角给定值；

根据试验得出的K_yaw和α_yaw，即可算出估算的方位稳态误差预测值e_yaw：

e_yaw＝K_yawα_yaw

步骤2：给吊舱发送随时间均匀变化的一个俯仰从动角度给定值

其中，为初始值，α_Tpitch为方位从动角度给定值的变化率；

测量此时吊舱实际俯仰角度和给定俯仰角度的偏差值为e_Tpitch，计算常数K_pitch：

计算俯仰角给定值的微分α_pitch：

其中，θ_pitch(t)为时间t的俯仰角从动给定值，θ_pitch(t+Δt)为t+Δt时间的俯仰角给定值；