针对气动肌肉仿生肘关节抖振现象的Kalman-PID控制

发布时间：2017-07-27 07:12

  本文关键词：针对气动肌肉仿生肘关节抖振现象的Kalman-PID控制

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【摘要】：本文为了抑制气动人工肌肉(PAM)抖振现象,首先利用PID控制律近似代替其数学模型,求得其离散状态方程并代入到离散卡尔曼递推公式中,进而提出基于PID控制参数的卡尔曼PID(Kalman-PID,KPID)控制算法.为了验证算法的有效性,以3自由度PAM仿生肘关节为控制对象,分别利用PID及KPID控制器对其进行位姿控制.由实验结果可知,该算法相较PID控制器拥有更高的控制精度,提升了系统的鲁棒性,能够有效抑制由系统过程误差及测量误差所引起的PAM抖振现象,从而使仿生肘关节运动更加平稳.此外,不同于传统卡尔曼滤波算法与控制算法相结合的方式,KPID控制算法无需事先知道被控对象精准的数学模型及噪音特性的先验知识,从而避免复杂的数学建模过程,扩大了卡尔曼滤波算法的应用范围.
【作者单位】： 东北大学机械工程与自动化学院;
【关键词】： 气动人工肌肉(PAM) PID控制参数 卡尔曼PID(KPID) 仿生肘关节
【基金】：国家自然科学基金面上项目(61573093) 国家高技术研究发展计划(“863”计划)(2015AA042302)资助~~
【分类号】：R318.1;TP273
【正文快照】： 1引言(Introduction)气动人工肌肉(pneumatic artificial muscle,PAM)相较传统的气动执行机构具有结构简单、功率密度比大、能量转换效率高、仿生性能好等优点[1 5],故国内外将其作为驱动器应用在仿生工程、康复医疗、航空航天等领域中[6 8].目前,对气动肌肉的控制方法主要，

本文编号：580289