项目简介
由AI生成,具体实现以原文为准
通过电机功率预测与输出约束,使底盘在功率限额内尽量保留运动能力。RLS 动态拟合模型参数,仓库按麦轮、舵轮和轮腿分别组织。
01麦轮与全向轮
Mecanum_and_Omni 包含标准四轮底盘解算与功率控制,将整车运动指令分配至轮电机,并按功率限制调整输出。
01.1底盘解算
ChassisController 负责底盘运动控制,将整车运动需求转换为各轮电机的控制需求。
01.2功率限制
PowerController 负责功率控制,与底盘控制配合,在功率约束内调整输出。README 说明功率模型与限制方法。
02舵轮底盘
SteeringGear 包含舵轮底盘专用的运动解算、配置与功率限制,覆盖轮组驱动和转向关系。
03轮腿平衡底盘
Balance 收录轮腿功率管理代码与专门文档,AnalyticalPowerManager 实现对应的功率管理逻辑。
04RLS 与矩阵工具
模型参数不是每台车都相同,RLS 用运行数据更新参数,矩阵工具支持相关计算。这部分服务于不同底盘的功率模型。
04.1为什么在线拟合
电机损耗随电机和工况变化,固定手调参数不一定一直合适。在线拟合用观测数据逐步更新系数,降低重新调参的负担。
04.2电机功率模型
电机功率模型同时考虑机械输出与损耗,RLS 根据运行数据拟合模型系数。
点击主题展开总结,子主题可继续展开;引用位于说明末尾。
原理说明功率预测与在线拟合
力矩与转速决定机械输出,但电机还有损耗。模型估计这些损耗后再限制输出;RLS 根据运行数据更新系数,适应不同电机与工况。 [7]
项目简介与图解根据原帖及所引项目资料整理。图中分支表示内容分类,原理流程为概念说明。
本贴为香港科技大学ENTERPRIZE战队2024赛季嵌入式功率控制模块开源贴,包含功率控制相关的源代码工程文件
作者: Wilson (HUANG, Lok Hin), Fallengold (GUO, Zilin)
指导/提议:JYC/EthenJ,Xian, ZiMing
⾹港科技⼤学ENTERPRIZE战队 [email protected]
绪论
由于队内先前使用的功率控制模块存在一些潜在的问题,比如在软垫子和在坡上,本赛季基于此开发新的功率控制模块,开发需求主要有
- 强大的鲁棒性
- 更加简单的模型
- 方便调试和维护
- 更广的适用性
本赛季中所有功率限制下的机器人都采用了此版功率控制算法,在赛场中也展现出了其优秀的稳定性。所有机器人没有过因超功率而扣除血量的情况,并为英雄机器人(25KG)以及所有步兵机器人(舵轮步兵23KG)提供稳定的飞坡能力,证明了其极高的能量利用率。
此功率控制模块不依赖于裁判系统以及超级电容通讯反馈,即使在赛场上出现硬件连接不稳定的情况也能保证系统的稳定性,达到永不超功率,又能保持能量利用率的效果。
此外,功率控制模块内置RLS算法(递归最小二乘),可以动态地调整参数,以适应系统的变化和环境的影响。这不仅极大的减少了用户调参的时间,提高了模块的广泛适用性,不需要再对每个不同的底盘或是不同的电机手动调参。与其他团队不断费心调试相比,这种方法可以一劳永逸,非常便捷。
本功率控制模块除标准麦轮及全向轮底盘外,稍加改进即可用于舵轮甚至轮腿底盘,详情查阅技术细节
工程文件&技术细节
https://github.com/hkustenterprize/RM2024-PowerModule
开源仅用于技术交流
致谢及联系
笔者自身水平有限,非常感谢西交利物浦GMaster战队的开源以及关于功率控制模块的视频介绍,让本人能够对关于功率控制模块有一个初步的理解
感谢上海交通大学交龙战队开源的下位机矩阵运算库
感谢浙江大学HelloWorld战队以及广东工业大学DynamicX战队的功率控制文档
感谢各位队员的指导和建议!
如有任何疑问或是技术讨论,欢迎联系!
附件
- RM2024-PowerModule.zip 1,245 次下载
CITED BY谁引用了本项目 13
已核实并记录 13 条公开引用来源,同一来源页面只计一条。
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阿蛙太强啦
tql