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1、本文以德國(guó)Festo公司生產(chǎn)的MAS型氣動(dòng)人工肌肉為研究對(duì)象,通過理論分析建立了氣動(dòng)人工肌肉的靜動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,并通過實(shí)驗(yàn)和仿真加以驗(yàn)證。在對(duì)氣動(dòng)人工肌肉控制系統(tǒng)特性分析的基礎(chǔ)上運(yùn)用模糊理論和自適應(yīng)控制方法設(shè)計(jì)了氣動(dòng)人工肌肉的模糊自適應(yīng)整定PID控制策略,并對(duì)其進(jìn)行仿真分析。
首先,基于能量守恒定律,抓住影響氣動(dòng)人工肌肉的主要因素,橡膠彈性力以及橡膠筒與纖維層間摩擦力的影響,建立了相對(duì)簡(jiǎn)單而又較為完整的氣動(dòng)人工肌肉靜態(tài)數(shù)學(xué)模
2、型,并通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真對(duì)其進(jìn)行了研究。
其次,從控制閥的流量方程、執(zhí)行元件的動(dòng)態(tài)方程和運(yùn)動(dòng)方程入手,將氣動(dòng)人工肌肉作為一種氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)來研究,建立了氣動(dòng)人工肌肉系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性的非線性數(shù)學(xué)模型,并通過實(shí)驗(yàn)和計(jì)算機(jī)仿真分析了氣動(dòng)人工肌肉開環(huán)控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)工作特性。在此基礎(chǔ)上,求出了閉環(huán)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。
最后,針對(duì)氣動(dòng)人工肌肉控制系統(tǒng)的強(qiáng)非線性以及難于建立精確數(shù)學(xué)模型的特點(diǎn),提出了氣動(dòng)人工肌肉位置伺服控制系統(tǒng)
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