[发明专利]一种攀爬器控制方法、装置及系统

说明书

本申请公开了一种攀爬器控制方法、装置及系统，用于提高攀爬器的控制精度，提高攀爬器的安全性。本申请公开的攀爬器控制方法包括：攀爬器监测自身内部的参数，并将监测数据发送到地面工作站；所述攀爬器接收所述地面工作站的指令；所述攀爬器根据所述指令和所述监测数据进行控制操作。本申请还提供了一种攀爬器控制装置及系统。

技术领域

本申请涉及机电领域，尤其涉及一种攀爬器控制方法、装置及系统。

背景技术

攀爬器是一种将有效载荷从地面运送到高空的新型运输系统。其原理为通过缆绳将地面的锚点与位于GEO运行轨迹上方的锚点连接，通过运行于缆绳上的载荷舱将有效载荷送入高空。攀爬器系统的组成如图1所示，主要由绳索、地面工作站，GEO点平台、顶点锚、攀爬器等构成。攀爬器是运输有效载荷进入高空的运载器，其沿着缆绳爬升，进入GEO运行轨迹后将有效载荷释放。目前，如何提供安全可靠的攀爬器与地面工作站协同工作模式，提高控制精度和安全性是需要解决的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本申请实施例提供了一种攀爬器控制方法、装置及存储介质，用以提高攀爬器的控制精度，提高攀爬器的安全性。

第一方面，本申请实施例提供的一种攀爬器控制方法，包括：

攀爬器监测自身内部的参数，并将监测数据发送到地面工作站；

所述攀爬器接收所述地面工作站的指令；

所述攀爬器根据所述指令和所述监测数据进行控制操作。

优选的，所述指令包括以下之一：爬升；返回；姿态调整；悬停；故障处理。

优选的，所述攀爬器监测自身内部的参数包括以下之一或者组合：

所述攀爬器监测自身的速度；

所述攀爬器监测自身的姿态；

所述攀爬器监测自身的高度；

所述攀爬器监测自身的电源电压；

所述攀爬器监测自身的电机温度。

进一步的，当所述指令为爬升时，所述所述攀爬器根据所述指令和所述监测数据进行控制操作包括：

所述攀爬器采集高度数据和温度数据；

根据所述高度数据和温度数据，从空气粘滞度数据库中获取当前空气粘滞度；

根据所述空气粘滞度，从动力学模型数据库中获取动力学模型；

根据所述动力学模型，从控制系统参数数据库中获取控制参数；

根据所述控制参数，控制爬升的速度。

所述根据所述控制参数，控制爬升的速度包括：

所述控制参数包括比例控制参数Kp，微分控制参数Kd和积分控制参数 Ki；

将所述Kp，Ki和Kd发送到PID控制器，所述PID控制器输出两路指脉冲宽度调制PWM信号，控制驱动电机的转速。

进一步的，当所述指令为返回时，所述攀爬器根据所述指令和所述监测数据进行控制操作包括：

确定返回目标下降速度；

所述攀爬器的驱动电机进入随动模式，所述攀爬器在自身重力作用下向下运动；

利用编码器测量实际下降速度；

将所述目标下降速度和实际下降速度输入PID控制器；

所述PID控制器输出控制参数，控制压紧装置调节所述攀爬器对攀爬带的夹紧力，以控制攀爬器驱动轮与攀爬带的摩擦力。