基于模糊算法的液壓機(jī)器人作動器控制研究.pdf

1、近年來，電液伺服系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用。在仿生液壓四足機(jī)器人中，電液伺服控制系統(tǒng)更是擔(dān)起了驅(qū)動動力系統(tǒng)的重任。液壓驅(qū)動四足機(jī)器人以作動器為驅(qū)動元件，通過控制活塞桿的伸出和縮回間接實現(xiàn)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運動。因此，實現(xiàn)作動器位置系統(tǒng)的精確控制是實現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)運動的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
　　本文對液壓四足機(jī)器人作動器的電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行了分析和建模，確定了以伺服閥電流信號為輸入，以液壓缸位移信號為輸出的位置伺服系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)(階數(shù))。結(jié)合半物理仿真

2、實驗臺，使用MATLAB模型辨識工具箱進(jìn)行辨識實驗，獲得位置伺服系統(tǒng)的模型參數(shù)，并通過將實驗數(shù)據(jù)與辨識模型的仿真曲線對比，驗證辨識精度。為后面進(jìn)行控制策略的仿真研究提供條件。
　　針對模糊控制偏差和偏差變化率的權(quán)函數(shù)問題，引入智能權(quán)函數(shù)算法，使控制系統(tǒng)自動地根據(jù)輸入變量實時地在線自動調(diào)整權(quán)函數(shù)，進(jìn)而實現(xiàn)在線自調(diào)整模糊控制規(guī)則。為了減小系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差，在控制策略中引入仿人智能積分算法，在偏差有增大趨勢時進(jìn)行積分，而在偏差有減小趨勢時

3、，不進(jìn)行積分。根據(jù)伺服控制原理，設(shè)計模糊控制規(guī)則。應(yīng)用MATLAB/Simulink軟件對復(fù)合控制策略進(jìn)行設(shè)計和仿真，初步得到控制器的各個參數(shù)值。為控制器的實驗驗證奠定基礎(chǔ)。
　　在半實物仿真實驗臺上對所設(shè)計的控制器進(jìn)行實驗驗證，并校正控制器的各個參數(shù)。為了驗證控制效果，結(jié)合機(jī)器人的實際運動情況，在變慣性負(fù)載、變彈性負(fù)載和變輸入位移信號等條件下進(jìn)行了對比實驗。實驗結(jié)果表明，在工況變化時，所設(shè)計的控制器都能較好地適應(yīng)這些變化，與PI