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液壓驅動(dòng)型四足機器人電液伺服控制系統仿真建模與實(shí)驗分析
DOI:
CSTR:
作者:
作者單位:

北京理工大學(xué)機械與車(chē)輛學(xué)院,北京理工大學(xué)機械與車(chē)輛學(xué)院,北京理工大學(xué)機電學(xué)院,北京理工大學(xué)機械與車(chē)輛學(xué)院,北京理工大學(xué)機電學(xué)院

作者簡(jiǎn)介:

通訊作者:

中圖分類(lèi)號:

TP242.6

基金項目:

×××部重點(diǎn)預研項目(65822576)


Modeling and Analysis of an Electro Hydraulic Servo System of a Quadruped Robot
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    摘要:

    復雜的作業(yè)環(huán)境和艱巨的作業(yè)任務(wù)使液壓驅動(dòng)型四足機器人對其伺服系統的精度、速度和力量均比一般機器人在普通情況下有更高的要求。為掌握液壓驅動(dòng)型四足機器人在多種路況下行走時(shí)各液壓缸的受力情況以及液壓系統內流量、壓力的變化情況,需要對其虛擬樣機進(jìn)行機械動(dòng)力系統和液壓伺服系統的聯(lián)合仿真,定性分析電液伺服系統位置、速度等被控對象的特性,并分析PID控制器在四足機器人伺服控制方面的特性與不足。針對傳統控制算法在四足機器人控制存在的短板問(wèn)題,設計了一種非對稱(chēng)前饋補償模糊自適應PID算法,并利用物理樣機進(jìn)行了實(shí)際驗證。實(shí)驗結果為四足機器人電液伺服控制系統硬件、軟件和控制算法的設計與優(yōu)化指明了方向,還為研究四足機器人平穩步態(tài)控制策略提供了決策依據和數據支持。

    Abstract:

    Working heavily in complex environment requires the electro-hydraulic servo systems of hydraulic quadruped robots higher demands in precision, speed and strength than ordinary systems. For learning the force situation of the cylinders and the flow/pressure fluctuation of the hydraulic system in multiple situations, it is a need to make up a co-simulation model for machinery dynamics and hydraulic servo systems, which helps for qualitative analysis of location and velocity features of the electro-hydraulic servo systems, and also analyzing the characteristics and limitations of PID controller in robot servo control. Based on solving the shortcomings of ordinary control algorithm, a fuzzy adaptive PID control algorithm with asymmetric feedforward compensation was established to meet the electro-hydraulic servo characteristics, which had been verified effective by physical prototype test. The conclusions indicate the design of hardware/software and motion control algorithm with decisions and data supports for smooth gaits control strategy of the electro-hydraulic quadruped robot.

    參考文獻
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引用本文

那奇,韓寶玲,羅慶生,賈燕,牛鍇.液壓驅動(dòng)型四足機器人電液伺服控制系統仿真建模與實(shí)驗分析計算機測量與控制[J].,2015,23(10):38.

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歷史
  • 收稿日期:2015-04-07
  • 最后修改日期:2015-04-30
  • 錄用日期:2015-05-05
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2015-10-28
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