电池动力重载四足机器人复合电源设计与仿真分析

"这篇论文主要探讨了电池动力重载四足机器人的复合电源设计与仿真，旨在解决在高速行走过程中动力电源面临的挑战。论文指出，由于四足机器人在高速行走时与环境的交互作用强烈，载荷变化大，对电源的需求不仅要求高功率密度和高能量密度，还要兼顾轻量化和经济性。传统的动力电池系统往往无法满足这些要求，容易导致直流母线电压波动，影响设备正常运行。 作者通过仿真功率特性分析，发现四足机器人所需的电源峰值功率与平均功率的比例远高于普通锂电池的放电水平，且功率需求变化频繁。因此，他们提出了一种结合锂电池和超级电容的复合电源设计方案。锂电池提供高能量密度，而超级电容则负责瞬时高功率输出，以应对功率变化的需求。 论文进一步建立了复合电源的数学模型，并采用MATLAB中的遗传算法来优化锂电池和超级电容的匹配，以满足系统动力性、经济性和轻量化的要求。此外，设计了一种基于门限值的能量管理控制策略，确保在不同工作条件下有效分配两种储能元件的功率输出。 通过仿真测试，设计的复合电源系统成功满足了动力系统对电源的需求，证明了设计方案的正确性和控制策略的有效性。该研究对于提升电池动力重载四足机器人的行走性能和稳定性具有重要意义，为未来四足机器人的电源设计提供了新的思路和技术支持。 关键词包括电动四足机器人、复合电源、系统匹配、多目标优化和门限值能量管理策略。" 这篇论文深入研究了电池动力重载四足机器人在高速行走时的动力电源问题，通过创新的复合电源设计和优化方法，解决了电池动力系统在高功率需求和稳定性之间的矛盾，为四足机器人的高性能运动提供了坚实的基础。