基于Matlab_Simulink仿真的轮式挂线机器人能耗分析及优化.pdf

第 卷第期 年 月山东科技大学学报(自然科学版)J o u r n a l o fS h a n d o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y(N a t u r a lS c i e n c e)V o l N o O c t D O I:/j c n k i s d k j z k 文章编号:()基于M a t l a b/S i m u l i n k仿真的轮式挂线机器人能耗分析及优化王智伟,张振萌,贾艳昊,付鹏豪,孙爱芹,袁亮(山东科技大学 机械电子工程学院,山东 青岛 )摘要:为更准确地评估轮式挂线机器人的能耗,综合考虑机器人滚动阻力、空气阻力和坡度阻力,构建了机器人动力学模型;结合电机模型、电池模型建立轮式挂线机器人能耗仿真模型,分析线路坡度、行驶速度对机器人能耗的影响,并针对能耗进行优化.结果分析表明:爬坡角度由 增加到 ,机器人能耗增加了倍;行驶速度由 m/s提升至 m/s,机器人能耗增加了倍;在保持风阻系数不变的情况下,机器人重量减轻 k g,电池荷电状态提高 ,同时功率下降 .关键词:轮式挂线机器人;阻力模型;能耗模型;工况分析中图分类号:TN 文献标志码:A收稿日期:作者简介:王智伟(),男,山东青岛人,副教授,博士,主要从事超精密机床整机及关键功能部件和智能工业智能机器人方面的研究 E m a i l:z ww a n g l i v e c o mE n e r g yc o n s u m p t i o na n a l y s i sa n do p t i m i z a t i o no f t h ew h e e l e dc a b l e r o b o tb a s e do nM a t l a b/S i m u l i n ks i m u l a t i o nWANGZ h i w e i,Z HANGZ h e n m e n g,J I AY a n h a o,F UP e n g h a o,S UNA i q i n,YUANL i a n g(C o l l e g eo fM e c h a n i c a l a n dE l e c t r o n i cE n g i n e e r i n g,S h a n d o n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,Q i n g d a o ,C h i n a)A b s t r a c t:T om a k eam o r ea c c u r a t ep r e d i c t i o no ft h ee n e r g yc o n s u m p t i o no ft h ew h e e l e dc a b l er o b o t,ad y n a m i cm o d e l o fr o b o tw a sp r o p o s e db yt a k i n gi n t oa c c o u n tt h er o l l i n gr e s i s t a n c e,a i rr e s i s t a n c e,a n ds l o p er e s i s t a n c e T h e n,aw h e e l e dc a b l e r o b o t e n e r g yc o n s u m p t i o ns i m u l a t i o nm o d e lw a sb u i l tb yc o m b i n i n gt h ed y n a m i c sm o d ew i t ht h em o t o rm o d e l a n db a t t e r ym o d e l T h e i n f l u e n c e so f l i n e s l o p e a n dd r i v i n gs p e e do n t h e e n e r g yc o n s u m p t i o no f t h er o b o td u r i n go p e r a t i o nw e r ea n a l y z e d F u r t h e r m o r e,o p t i m i z a t i o n sw e r ei m p l e m e n t e dt or e d u c ee n e r g yc o n s u m p t i o n T h er e s u l t ss h o wt h a t t h e e n e r g yc o n s u m p t i o no f t h e r o b o t i s i n c r e a s e db yt i m e sw h e n t h e c l i m b i n ga n g l e r i s e s f r o m t o a n d,i t i s i n c r e a s e db yt i m e sw h e nt h ed r i v i n gs p e e d i n c r e a s e s f r o m m/s t o m/s W i t ht h ew i n dr e s i s t a n c e c o e f f i c i e n t h e l dc o n s t a n t,aw e i g h t r e d u c t i o no f k g i n t h e r o b o t r e s u l t e d i na i n c r e a s e i nt h es t a t eo f c h a r g e,a c c o m p a n i e db ya d e c r e a s e i np o w e rc o n s u m p t i o n K e yw o r d s:w h e e l e dc a b l er o b o t;r e s i s t a n c em o d e l;e n e r g yc o n s u m p t i o nm o d e l;o p e r a t i n gm o d ea n a l y s i s随着输电线路的发展,线路的建设、维护、检测成为不可避免的重要环节,而人工作业不但效率低且危险系数极高,因此工业机器人应运而生.目前,国家电力公司正在研制可应用于电力系统中的轮式挂线机器人,对电路高空作业有重要意义.轮式挂线机器人(以下简称机器人)是一种能够在输电线路上行走并对输电线路进行测量、巡检等一系列工作的机器设备的简称,已发展成为工程实用化机器人,其结构与功能已能满足人们的基本需求.机器人使用电池作为动力源,如何根据工况选择合适的电池容量,或者根据已有的电池容量分析机器人在不同工况下能否完成工作,需要根据实际工作环境对机器人的能耗影响因素进行分山东科技大学学报(自然科学版)年第期析.目前,对于机器人的能耗预测需要在特定环境下进行大量的实验和理论计算 .然而,对于不同类型的机器人在不同环境下的能耗预测,目前缺少通用的能耗模型.机器人输电线路行走模型和电动汽车路面行走模型具有很多相同之处,例如均由电池提供动力、电机驱动,行驶时受到滚动阻力、空气阻力、坡度阻力等.因此,机器人能耗模型可参照电动汽车能耗模型.Y a n g等研究了道路坡度对电动汽车能耗的影响规律,并给出电动汽车坡度能耗计算模型.V a z等开发了一种多目标优化方法预测电动汽车以恒定速度行驶的距离,结果表明,在更高的速度下汽车能耗也更高.Y i等分析了电动汽车功率与风速、滚动阻力、温度等因素的关系,量化了环境因素对电动汽车能耗影响的严重程度.A l e g r e等建立了电动车和并联混合动力电动汽车的仿真模型,从发动机的功率、电池的类型、尺寸、重量等方面进行仿真,观察对性能和行驶距离的影响.K i y a k l i等建立了电动汽车的动力学模型,确定了电动汽车的能量消耗值,分析了参数对整车性能和能耗的影响.S a g a r i a等 建立了电动汽车模型,该模型包括车辆模型、电机、电池、再生制动和速度曲线等个子系统,对电池容量、电池能量密度、驾驶环境及驾驶行为等参数进行研究,实验结果表明,该模型对能耗和行驶里程的预测误差小于,能够满足电动汽车能耗预测需求.国内外在电动汽车能耗预测方面进行了较多研究,建立的电动汽车能耗模型并对能耗影响因素进行了分析.然而机器人在结构和运行条件上不同于电动汽车,建立机器人通用能耗模型并对特殊运行条件下机器人能耗进行分析具有重要意义.本研究针对轮式挂线机器人特性,对其匀速行走状态进行受力分析,依据其工作时的阻力模型构建运动学模型,再依据运动学模型、电机模型和电池模型,利用M a t l a b/S i m u l i n k仿真软件构建能耗模型,从而为机器人电源选型提供理论依据,也为不同工况下电池需求分析提供参考.机器人的基本结构及工作状况 机器人基本结构图机器人的机构示意图F i g T h em e c h a n i s md i a g r a mo f t h er o b o t表机器人基本参数T a b l eB a s i cp a r a m e t e r so f r o b o t参数名称参数值整体重量 k g正面迎风面积 m行走轮半径 m电池电压 V电池容量A h滚动阻力系数 机器人的基本机构如图所示,包括行走机构和压紧机构.行走机构主要包括驱动电机、行走轮,用于在输电线路上行驶;压紧机构提供压紧力,可沿手臂上下运动使压紧轮压紧输电线,增加行走轮对输电线路的摩擦力,避免机器人在爬坡过程中打滑.机器人工作状况按照机器人的工况,可以将机器人消耗的电量分成静态电量和行走电量.其中,静态电量主要是指机器人传感器设备等在工作过程中所消耗的电量,一般比较稳定;行走电量是克服行驶阻力消耗的电量,需要针对机器人的工作状态作出预测.本研究重点针对机器人的行走电量进行分析.仿真模型的建立本研究基于M a t l a b/S i m u l i n k仿真软件建立轮式挂线机器人的能耗仿真模型,作为轮式挂线机器人通用能耗分析的基础,其基本参数如表所示.机器人行驶过程中动力学模型机器人在行驶过程中受风载荷情况如图所示,主要受到个方向的风载荷:在x方向上受到阻碍机器人运动的空气阻力Fw;在y方向上受到影响机器人稳定性的侧风力Fwy;在z方向上受到竖直风的升力FL.其中,z方向上,升力FL主要对机器人的滚动阻力和坡度阻力产生影响,方向向上能够减小输电线对机器人的支撑力,向下则相反,但在非极端风速下由风载荷引起的升力远小于机器人自重,因此在本次研究的能耗分析中王智伟等:基于M a t l a b/S i m u l i n k仿真的轮式挂线机器人能耗分析及优化不做重点研究.在x y平面内,因为风向不一定平行于机器人的行驶方向,所以将力分解为x方向和y方向,只考虑x方向上的阻力对机器人的能耗产生的影响,所以主要分析沿机器人行驶方向的阻力.机器人在匀速行驶过程中受力情况如图所示.其中,为输电线与水平面之间的角度;M g为机器人的重力,g为万有引力常数;FR和FR为机器人的两个行走轮在行走过程中受到的滚动阻力,其合力用FR表示;Fw为行驶方向上的空气阻力;Fi为坡度阻力;Ft为电机驱动力;v为机器人的行走速度,方向为机器人的行驶方向.图作用在轮式挂线机器人的风载荷F i g W i n dl o a da c t i n go nt h ew h e e l e dc a b l er o b o t图轮式挂线机器人匀速行驶时受力示意图F i g S c h e m a t i cd i a g r a mo f f o r c eo f t h ew h e e l e dc a b l er o b o t a tu n i f o r ms p e e d 滚动阻力滚动阻力等于滚动阻力系数乘以行走轮负荷.当输电线与水平面之间的夹角大于轮式挂线机器人的最大爬坡角度时,机器人会出现行走轮打滑现象.行走轮打滑不仅会造成轮子的磨损,还会使机器人失去行走能力.为提高爬坡能力,机器人大多都有压紧机构,以增大行走轮的摩擦力.机器人在爬坡过程中需要根据爬坡角度确定压紧力,因此有必要研究机器人爬坡过程中压紧轮所需的压紧力与爬坡角度的关系.由于机器人为对称悬挂型构造,这里仅对机器人的一条手臂的受力情况进行静力学分析,如图所示.图中,y方向受到的输电线支撑力由两部分组成:机器人的重力作用于线路、线路反作用于机器人的支撑力FN和压紧轮经输电线传给行走轮的压紧力Fk.则机器人爬坡时的静力学计算式为:Ff(MgFL)s i n,()Ff(FNFk).()式中,是机器人行走轮与输电线间的滑动摩擦系数.对一条手臂的支撑力进行分析,其支撑力为总支撑力的一半,即:FN(MgFL)c o s.()联立式()、()、()可得到机器人爬坡时所需的压紧力为:Fk(MgFL)s i n(a r c t a n).()从式()可以看出,当机器人的驱动力满足爬坡要求时,机器人爬坡角度与行走轮和输电线之间滑动摩擦系数、压紧力Fk相关.滑动摩擦系数的大小与行走轮和输电线路接触表面的粗糙度、湿滑度以及竖向载荷分布有关,很难通过改变滑动摩擦系数来增大机器人的爬坡能力,因此,需要增加压紧力以提高机器人爬坡能力.最大爬坡角度所对应的最小压紧力为:山东科技大学学报(自然科学版)年第期Fkm i n(MgFL)s i n(a r c t a n).()当爬坡角度a r c t a n时,机器人爬坡需要压紧轮提供压紧力,相应的滚动阻力也增加.为了计算机器人稳定运行时的压紧力大小,采用M a t l a b软件进行数值分析.通过引入表的机器人基本参数,计算得到机器人爬坡角度与压紧力关系,如图所示.图机器人静力学模型F i g R o b o t s t a t i c sm o d e l图机器人爬坡角度与压紧力关系图F i g D i a g r a mo f r o b o t c l i m b i n ga n g l ea n dc o m p r e s s i o nf o r c e分析机器人最大爬坡角度可知,当输电线坡度a r c t a n时,机器人不需要压紧轮提供压紧力;当输电线路的坡度a r c t a n时,需要压紧轮提供压紧力.考虑机器人爬坡的滚动阻力FR(MgFL)c o s,a r c t a n;(MgFL)c o s(MgFL)s i n(a r c t a n),a r c t a n.()式中,为机器人的滚动阻力系数.空气阻力若机器人的迎风面积比较大,机器人行驶时受到空气阻力也比较大,不能忽略,有必要对机器人运行过程中的风阻进行计算.静风条件下的空气阻力 为:FwCdA vt.()式中:Fw为空气阻力,N;Cd为机器人运动方向的风阻系数;为空气密度,一般取 k g/m;A为机器人的迎风面积,m;vt为机器人的速度与风速的合成速度,m/s.在实际情况中,风速的方向是不确定的,不同风向导致的阻力也不尽相同.为了研究机器人在不同风向和风速下的阻力大小,对风向进行分类讨论.)机器人行驶方向与风速方向相反时的阻力分析当机器人行驶方向与风向相反时,机器人与环境风速的合成风速为:vtvvw.()式中,v、vw分别为机器人行驶速度和风速.将式()代入式()得:FwCdA(vvw).()可以看出,逆风环境下,机器人空气阻力随风速增大而急剧上升.王智伟等:基于M a t l a b/S i m u l i n k仿真的轮式挂线机器人能耗分析及优化)机器人行驶方向与风速方向相同时的阻力分析当机器人行驶方向与风向相同时,机器人与风速的合成风速为:vtvvw.()当vvw时,机器人的空气阻力为:FwCdA(vvw).()因此,顺风时机器人的空气阻力降低.当vvw时,理论上将不存在空气阻力.当vvw时,机器人的空气阻力为:FwCdA vtCdA(vvw).()由式()可以看出,顺风且风速大于机器人的行驶速度时,空气阻力为负值,即对机器人产生一定的推力.)机器人行驶方向与风速方向呈一定夹角时的阻力分析为便于计算,引入风偏角概念,即风速与机器人运行反方向之间的夹角.当风偏角 时,行驶速度和风速在机器人行驶方向上的合成速度为:vtvvwc o s.()代入式()得到机器人的空气阻力为:FwCdA(vvwc o s).()当机器人行驶方向与风速方向呈一定夹角时,机器人的迎风面积随风偏角的变化而变化,所受空气阻力也发生变化.为了获取机器人在行驶方向上的空气阻力,采用F l o wS i m u l a t i o n软件对机器人不同风速和不同风偏角时行驶方向上的空气阻力进行仿真计算,再根据式()计算机器人行驶方向上空气阻力系数,并用空气阻力系数表征机器人阻力变化情况.分别以风速、和 m/s计算不同风偏角时的空气阻力系数,计算结果见表,部分仿真云图如图所示.表不同风速、风偏角下的风阻系数T a b l eW i n dd r a gc o e f f i c i e n t a td i f f e r e n tw i n ds p e e d sa n dw i n dd e c l i n a t i o na n g l e s风速/(m/s)风偏角/()使用M a t l a b对不同风速、不同风偏角下的风阻系数进行拟合,可得:Cd vw vw vw vw vw vw vw .()拟合结果如图所示,可以看出,风阻系数随风速的增大而增大,随风偏角的变化呈先增后减趋势,空气阻力变化与风阻系数的变化一致.坡度阻力机器人的坡度阻力是指机器人在有坡度的线路上行驶时,重力沿坡度方向上的力Fi(MgFL)s i n.机器人爬坡时阻力为正,下坡时阻力为负.综上,可得机器人行驶时的总受力为FtFfFwFi.山东科技大学学报(自然科学版)年第期图不同风速风偏角下的速度云图F i g V e l o c i t yc l o u d i m a g e sa td i f f e r e n tw i n ds p e e d sa n dw i n dd e c l i n a t i o na n g l e s图风阻系数与风偏角和风速的关系F i g R e l a t i o n s h i pb e t w e e nw i n dr e s i s t a n c ec o e f f i c i e n ta n dw i n dd e c l i v i t ya n g l ea n dw i n ds p e e d 驱动系统模型驱动系统由电机和控制系统、电池系统等组成.控制系统通过比较机器人的输入速度和机器人实际反馈速度,选择P I控制算法控制机器人行驶速度.在电机 系统中,利用M a t l a b/S i m u l i n k中的查表模块完成电机外特性曲线的绘制和输入操作,并将拟合后的电机曲线直接应用于电机仿真模型中.电池系统的输入为电流,输出为电压.采用电池荷电状态(s t a t eo f c h a r g e,S O C)作为指标预测机器人的续航能力,计算式为:SkStktIdtCe.()式中:Sk为电池在tk时的荷电状态,;S为电池在初始状态下的荷电状态,;I为电池电流;Ce为电池所能储存的最大电量,即电池容量.机器人仿真模型的集成将上述的机器人动力学模型、电机和控制系统模型、电池系统仿真模型在S i m u l i n k中进行集成,如图所示,其中电池系统的S i m u l i n k模型采用现有电池模块.能耗影响因素分析 爬坡角度对能耗的影响分析在设定其他参数不变的情况下,使机器人以m/s的速度行驶,分析不同坡度下机器人的阻力、功率、S O C的变化情况,输入坡度值如图所示.图中,角度为负值表示机器人下坡,角度为正值表示机器人上王智伟等:基于M a t l a b/S i m u l i n k仿真的轮式挂线机器人能耗分析及优化坡;坡度、坡度、坡度表示机器人先从某一角度下坡行驶至,然后上坡行驶到原角度;坡度、坡度、坡度、坡度表示机器人行驶过程中的坡度不变.仿真结果如图 所示.图轮式挂线机器人能耗仿真模型示意图F i g S c h e m a t i cd i a g r a mo f s i m u l a t i o nm o d e l o f e n e r g yc o n s u m p t i o no f t h ew h e e l e dc a b l er o b o t图坡度输入示意图F i g S c h e m a t i cd i a g r a mo f s l o p e i n p u t图 不同坡度下的阻力变化F i g R e s i s t a n c ec h a n g e sa td i f f e r e n t s l o p e s由图 可以看出,坡度越大,机器人在行驶中所受的阻力就越大,相应的行驶功率越大,能耗越高,机器人的剩余电量也越低.其中,坡度、坡度、坡度三种工况下,当下坡角度较高时,机器人重力沿着速度方向分力较大,为了使机器人保持匀速运行,需电机提供反向制动力;随着爬坡角度减小,制动力逐渐转化为驱动力;当输电线路与水平面的夹角a r c t a n时,需压紧轮提供压紧力以增大摩擦力,此时机器人的阻力及功率增大,能耗随之增加.行驶速度对能耗的影响分析分别设定机器人的行驶速度为 、m/s,仿真时间为 s.其中,前 s机器人为下坡状态,下坡角从 逐渐减小至;后 s机器人为上坡状态,爬坡角从 逐渐增加到 .仿真结果如图、图 所示.从图 和图 可以看出,相同工况下,机器人的平均速度越高,机器人的能耗越高,相应的机器人电池的耗电速度越快,S O C越低.当机器人在 的坡度上以 m/s的速度行驶,其功率最大值为 W,S O C为 ;当机器人以 m/s在同样的坡度上行驶时,其功率最大值为 W,S O C降低为 .山东科技大学学报(自然科学版)年第期图 不同坡度下功率变化F i g P o w e r c h a n g e su n d e rd i f f e r e n t s l o p e s图 不同坡度下的S O C变化F i g S O Cc h a n g e su n d e rd i f f e r e n t s l o p e s图 不同速度下的功率变化F i g P o w e r c h a n g e sa td i f f e r e n t s p e e d s图 不同速度下的S O C变化F i g S O Cc h a n g e sa td i f f e r e n t s p e e d s轮式挂线机器人的能耗优化 机器人的减阻优化轮式挂线机器人的控制箱通常采用长方体形状,具有较高的风阻系数.因此,为了降低机器人的风阻系数,对控制箱进行造型优化.优化前后如图 所示,优化前控制箱的行驶方向上的风阻系数为 ,优化后 ,降低了 ,机器人整体的风阻系数下降了 .图 优化前后控制箱模型对比F i g C o m p a r i s o no f c o n t r o l b o xm o d e l sb e f o r ea n da f t e ro p t i m i z a t i o n王智伟等:基于M a t l a b/S i m u l i n k仿真的轮式挂线机器人能耗分析及优化 机器人的轻量化设计)利用多孔材料进行轻量化设计为了减轻机器人的整体重量,对行走轮端盖、主支撑板和压紧轮支撑等零件进行了多孔优化设计.部分优化结果如图 所示.其中行走轮端盖优化前 k g,优化后 k g;主支撑板优化前 k g,优化后 k g;压紧轮支撑优化前 k g,优化后 k g.图 多孔材料原理优化前后模型对比F i g M o d e l c o m p a r i s o nb e f o r ea n da f t e rp r i n c i p l eo p t i m i z a t i o no fp o r o u sm a t e r i a l s)利用拓扑优化进行轻量化设计在保证零件强度的前提下,使用有限元软件对压紧轮转动支撑等零件进行轻量化.优化前后的相对压力云图如图 所示.可以看到,拓扑优化后,不仅降低了零件的重量,而且在相同的风速下承受的压力也减小了,最大压力由 P a下降到 P a,降低了 .此外,风阻系数降低了 .图 拓扑优化前后模型对比F i g C o m p a r i s o no fm o d e l sb e f o r ea n da f t e r t o p o l o g yo p t i m i z a t i o n 能耗对比经过减阻优化和轻量化设计后,机器人整体的重量降低约 k g,风阻系数降低约 .在保持机器人工况相同的条件下,对优化前后的能耗情况进行对比,仿真结果如图 和图 所示.优化前机器人在最后阶段的S O C为 ,而优化后该数值增至 .此外,优化前机器人的最终功率为 W,而经过优化后降至 W.在保持风阻系数不变的情况下,机器人重量减轻 k g,S O C提高 ,功率降低 .山东科技大学学报(自然科学版)年第期图 优化前后S O C对比F i g S O Cc o m p a r i s o nb e f o r ea n da f t e ro p t i m i z a t i o n图 优化前后功率对比F i g P o w e r c o m p a r i s o nb e f o r ea n da f t e ro p t i m i z a t i o n结论本研究首先分析了轮式挂线机器人的行驶特征,分别建立了滚动阻力、空气阻力和坡度阻力数学模型,进而建立了机器人动力学模型,并结合电机、控制系统和电池模型建立了能耗仿真模型;然后,使用M a t l a b/S i m u l i n k进行仿真,分析了线路坡度、行驶速度和环境风速对机器人的能耗影响.仿真结果表明,爬坡角度从 增加到 时,机器人的能耗增加了倍;行驶速度从 m/s增加到 m/s时,机器人的能耗增加了倍.最后,以减小风阻系数和轻量化为目标,对机器人的能耗进行优化,为轮式挂线机器人的能耗优化提供了一种方法,为电源选型提供了一定的理论依据.参考文献:Z OU W Q,S HU X,TAN G Q Q,e ta l As u r v e yo f t h ea p p l i c a t i o no fr o b o t s i np o w e rs y s t e mo p e r a t i o na n dm a i n t e n a n c em a n a g e m e n tC C h i n e s eA u t o m a t i o nC o n g r e s s(C A C)I E E E,:郭磊,吴功平,麦晓明,等高压输电线路巡检机器人续航里程的预测方法J武汉大学学报(工学版),():GUOL e i,WUG o n g p i n g,MA IX i a o m i n g,e t a l M e t h o df o rp r e d i c t i n ge n d u r a n c em i l e a g ef o rh i g hv o l t a g ep o w e r t r a n s m i s s i o nl i n e i n s p e c t i o nr o b o tJ E n g i n e e r i n gJ o u r n a l o fW u h a nU n i v e r s i t y,():付兴伟,吴功平,周鹏,等基于卡尔曼滤波的巡视机器人能耗估计J浙江大学学报(工学版),():F UX i n g w e i,WUG o n g p i n g,Z HOUP e n g,e t a l E n e r g y c o n s u m p t i o ne s t i m a t i o no f i n s p e c t i o nr o b o tb a s e do nK a l m a nf i l t e rJ J o u r n a l o fZ h e j i a n gU n i v e r s i t y(E n g i n e e r i n gS c i e n c e),():付兴伟,景辉,吴功平,等沿地线穿越越障巡线机器人能耗模型的研究J武汉大学学报(工学版),():F UX i n g w e i,J I NG H u i,WU G o n g p i n g,e ta l R e s e a r c ho ne n e r g yc o n s u m p t i o nm o d e lo fa u t o n o m o u s i n s p e c t i o nr o b o t f o rg r o u n d i n gw i r eo fo v e r h e a dt r a n s m i s s i o nl i n eJ E n g i n e e r i n gJ o u r n a l o fW u h a nU n i v e r s i t y,():YAN GSC,L IM,L I NY,e t a l E l e c t r i cv e h i c l ese l e c t r i c i t yc o n s u m p t i o no na r o a dw i t hd i f f e r e n t s l o p eJ P h y s i c aA:S t a t i s t i c a lM e c h a n i c sa n dI t sA p p l i c a t i o n s,:VA ZW,NAN D IAKR,L AN D E R SRG,e t a l E l e c t r i cv e h i c l er a n g ep r e d i c t i o nf o r c o n s t a n t s p e e dt r i pu s i n gm u l t i o b j e c t i v eo p t i m i z a t i o nJ J o u r n a l o fP o w e rS o u r c e s,:Y IZG,B AU E RPH S e n s i t i v i t ya n a l y s i so f e n v i r o n m e n t a l f a c t o r s f o r e l e c t r i cv e h i c l e s e n e r g yc o n s u m p t i o nC I E E EV e h i c l eP o w e ra n dP r o p u l s i o nC o n f e r e n c e(V P P C),M o n t r e a l:I E E E,O c t ,:A L E G R ES,M GU E ZJV,C A R P I OJ M o d e l l i n go f e l e c t r i ca n dp a r a l l e l h y b r i de l e c t r i cv e h i c l eu s i n gM a t l a b/S i m u l i n ke n v i r o n m e n t a n dp l a n n i n go f c h a r g i n gs t a t i o n s t h r o u g hag e o g r a p h i ci n f o r m a t i o ns y s t e ma n dg e n e t i ca l g o r i t h m sJ R e n e w 王智伟等:基于M a t l a b/S i m u l i n k仿真的轮式挂线机器人能耗分析及优化a b l ea n dS u s t a i n a b l eE n e r g yR e v i e w s,:K I YAK L IAO,S O LMA ZH M o d e l i n go fa ne l e c t r i cv e h i c l ew i t hMA T L A B/S i m u l i n kJ I n t e r n a t i o n a l J o u r n a lo fA u t o m o t i v eS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,():S AG A R I AS,N E T ORC,B A P T I S TAP M o d e l l i n ga p p r o a c hf o ra s s e s s i n g i n f l u e n t i a l f a c t o r s f o rE Ve n e r g yp e r f o r m a n c eJ/O L S u s t a i n a b l eE n e r g yT e c h n o l o g i e sa n dA s s e s s m e n t s,D O I:/j s e t a A LHA S S ANAB,Z HAN GXD,S HE N H M,e t a l P o w e r t r a n s m i s s i o n l i n e i n s p e c t i o nr o b o t s:Ar e v i e w,t r e n d sa n dc h a l l e n g e s f o r f u t u r er e s e a r c hJ/O L I n t e r n a t i o n a l J o u r n a l o fE l e c t r i c a lP o w e r&E n e r g yS y s t e m s,D O I:/j i j e p e s 董良 k V输电线路巡检机器人设计与运动控制技术研究D哈尔滨:哈尔滨工业大学,:D ON GL i a n g D e s i g na n dr e s e a r c ho nm o t i o nc o n t r o l t e c h n o l o g yo f k Vt r a n s m i s s i o nl i n ep a t r o l r o b o tD H a r b i n:H a r b i nI n s t i t u t eo fT e c h n o l o g y,:严宇,牛捷,吴功平,等带电巡检机器人行走轮打滑控制研究J高压电器,():YANY u,N I UJ i e,WUG o n g p i n g,e t a l R e s e a r c ho nw a l k i n gw h e e l s l i p p i n gc o n t r o l o f l i v ew o r k i n gi n s p e c t i o nr o b o tJH i g hV o l t a g eA p p l i a n c e s,():A LHA S S ANAB,Z HAN GXD,S HE NH M,e t a l I n v e s t i g a t i o no f a e r o d y n a m