针对液压机器人作动器建模及关节转角跟踪控制

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1、学兔兔www.xuetutu.com第36卷第3期仪器仪表学报Vo1．36No．32015年3月ChineseJournalofScientificInstrumentMar．2015液压机器人作动器建模及关节转角跟踪控制米孙桂涛，邵俊鹏，赵新通，刘小初(哈尔滨理工大学机械动力工程学院哈尔滨150080)摘要：针对液压四足机器人作动器伺服精度较差问题，分别推导电液伺服作动器在摆动相、刚性支撑相和弹性支撑相的等效模型，分析各作动器模型特点，提出比例内环自适应幅相控制外环的复合控制策略，应用比例控制器保证位置内环的稳定性，采用自适应幅相控制器进行幅值和相

2、位补偿。通过机器人单腿测试平台进行控制策略验证，实验结果表明：所提控制策略可使系统幅值衰减小于2％，相位滞后小于4。，验证了此方法的有效性。关键词：液压四足机器人；电液位置伺服；幅相控制；自适应控制中图分类号：TH137文献标识码：A国家标准学科分类代码：460．45HydraulicrobotactuatormodelingandjointangletrackingcontrolSunGuitao，ShaoJunpeng，ZhaoXintong，LiuXiaochu(CollegeofMechanicalandPowerEngineering，Ha

3、rbinE梳eofScienceandTechnology，Harbin150080，China)Abstract：Inordertoimprovetheservoaccuracyofhydraulicquadrupedrobotelectro—hydraulicservoactuatorsdur—ingtheoperation，theelectro—hydraulicservoactuatorequivalentmodelwithswingphase，rigidstancephaseande—lasticstancephasewasderivedr

4、espectively．Themodelcharacteristicwasanalyzed，andthecompoundcontrolstrat—egyincludingproportionalinnerloopandadaptivephaseandamplitudecontrollerouterloopwasproposed．Thesta—bilityofpositioninnerloopwasguaranteedbytheproportionalcontroller，andtheamplitudeattenuationandphaselagoft

5、rackingsignalwascompensatedbytheadaptivephaseandamplitudecontroller．Thecompositecontrolstrate—gYwasverifiedbytherobotsinglelegtestplatform．Experimentalresultsshowedthatthemaximumamplitudeattenu—ationandphaselagwaslessthan2％andorespectively．andtheeficiencyoftheproposedcontrolstr

6、ategywasverified．Keywords：hydraulicquadrupedrobot；electro—hy&aulicpositionservo；phaseandamplitudecontrol；adaptivecontrol较少，如将作动器模型视为黑箱问题的比例控制，1引言将电液伺服作动器模型视为单自由度系统模糊控制，考虑模型结构和模型参数变化摆动相位置控液压驱动四足机器人以电液伺服作动器(电液伺制⋯等，针对传统的电液伺服作动器的控制亦有很服阀、伺服缸、位移传感器、力传感器及相应附件组多研究成果，如抑制参数时变的间接自适应反步控制成)

7、作为驱动元件，通过活塞杆的伸出或缩回间接实器、鲁棒控制、定量反馈控制器，抑制外力现机器人各关节转动。美国、意大利、韩国干扰的自调整模糊滑膜补偿自适应控制器和预测和中国相继推出了自己的液压四足机器人，但主要针控制器，实现拓宽系统频宽和高精度位置跟踪的对机器人结构设计、步态规划和节能方面研究，对液前馈控制17]，自适应逆控制¨引和内模控制等。压机器人电液伺服作动器的模型结构和控制的研究综上所述，虽然对液压机器人作动器控制研究已取收稿日期：2014-11ReceivedDate：2014—11基金项目：国际合作(2012DFR70840)资助项目学兔兔ww

8、w.xuetutu.com第3期孙桂涛等：液压机器人作动器建模及关节转角跟踪控制585得成果，但未给出作动器