基于模糊算法的液壓機(jī)器人作動(dòng)器控制研究.pdf

1、近年來(lái)，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(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)的重任。液壓驅(qū)動(dòng)四足機(jī)器人以作動(dòng)器為驅(qū)動(dòng)元件，通過(guò)控制活塞桿的伸出和縮回間接實(shí)現(xiàn)機(jī)器人各關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)。因此，實(shí)現(xiàn)作動(dòng)器位置系統(tǒng)的精確控制是實(shí)現(xiàn)機(jī)器人關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。
　　本文對(duì)液壓四足機(jī)器人作動(dòng)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(hào)為輸入，以液壓缸位移信號(hào)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(shí)驗(yàn)臺(tái)，使用MATLAB模型辨識(shí)工具箱進(jìn)行辨識(shí)實(shí)驗(yàn)，獲得位置伺服系統(tǒng)的模型參數(shù)，并通過(guò)將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與辨識(shí)模型的仿真曲線對(duì)比，驗(yàn)證辨識(shí)精度。為后面進(jìn)行控制策略的仿真研究提供條件。
　　針對(duì)模糊控制偏差和偏差變化率的權(quán)函數(shù)問(wèn)題，引入智能權(quán)函數(shù)算法，使控制系統(tǒng)自動(dòng)地根據(jù)輸入變量實(shí)時(shí)地在線自動(dòng)調(diào)整權(quán)函數(shù)，進(jìn)而實(shí)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(shì)時(shí)進(jìn)行積分，而在偏差有減小趨勢(shì)時(shí)

3、，不進(jìn)行積分。根據(jù)伺服控制原理，設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則。應(yīng)用MATLAB/Simulink軟件對(duì)復(fù)合控制策略進(jìn)行設(shè)計(jì)和仿真，初步得到控制器的各個(gè)參數(shù)值。為控制器的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證奠定基礎(chǔ)。
　　在半實(shí)物仿真實(shí)驗(yàn)臺(tái)上對(duì)所設(shè)計(jì)的控制器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并校正控制器的各個(gè)參數(shù)。為了驗(yàn)證控制效果，結(jié)合機(jī)器人的實(shí)際運(yùn)動(dòng)情況，在變慣性負(fù)載、變彈性負(fù)載和變輸入位移信號(hào)等條件下進(jìn)行了對(duì)比實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在工況變化時(shí)，所設(shè)計(jì)的控制器都能較好地適應(yīng)這些變化，與PI