基于可拓控制的燃料电池焊接机器人多能源动力系统多模型切换控制研究

项目名称： 基于可拓控制的燃料电池焊接机器人多能源动力系统多模型切换控制研究

项目编号： No.51405286

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 机械、仪表工业

项目作者： 吕学勤

作者单位： 上海电力学院

项目金额： 25万元

中文摘要： 燃料电池具有比能高、环保等优点，将其引入焊接机器人供电系统，有望解决无缆焊接机器人发展中的能源动力限制问题。将燃料电池和小容量的辅助供电装置共同组成机器人的多能源动力系统，需要解决燃料电池动态响应的时滞性和能量双向流动的难题。同时，此动力系统是一个多输入多输出、强耦合的非线性系统，保证动力系统高效平稳运行也是其中的难点与关键。本项目提出基于可拓控制的多模型切换控制方法，首先基于模糊聚类方法建立燃料电池、辅助供电装置等子系统的混合神经网络模型，在此基础上分别建立动力系统负载平稳、负载突增、能量回馈等多个运行状态下各典型工作区的多能源动力系统的能量流模型；然后为各能量流模型设计底层模型预测控制策略；最后设计上层可拓控制器，通过对底层控制策略进行自适应切换优化能量流模型，从而实现系统的高效稳定运行。

中文关键词： 移动焊接机器人；混合动力系统；能量管理；可拓控制；焊缝跟踪

英文摘要： For the characteristics of high energy density and high efficient protection for the environment, the fuel cell can be employed to the welding robot power supply for solving the driving energy restrict the development of the no-cable welding robot. The hy

英文关键词： Mobile welding robot；Hibrid power system；Energy management；Extension control；Seam tracking