液压四足机器人电液伺服作动器控制研究

发布时间：2020-03-05 04:33

【摘要】：随着机器人研究的深入和应用领域的不断拓宽,仿生机器人在军事、医疗、消防救灾以及外星探测等领域得到了广泛应用。液压四足机器人在环境适应性、灵活性和负重能力等方面均具有突出性能,电液伺服作动器作为液压四足机器人的关节驱动单元,其性能直接影响机器人的动态性能和运行稳定性。因此,鉴于电液伺服作动器在四足机器人运动控制方面的重要性,本文针对液压四足机器人电液伺服作动器位置控制和驱动力控制等方面进行深入研究。依据电液伺服作动器驱动的机器人腿部结构特点,通过理论分析分别建立电液伺服作动器位置和驱动力控制系统的数学模型。针对位置模型和驱动力模型存在的参数时变和不确定问题,进行模型参数辨识,并对辨识模型进行准确性验证,得到电液伺服作动器较为准确的数学模型,为控制器设计和仿真分析提供理论依据。针对机器人关节位置控制存在的残余振动问题,提出输入整形控制策略进行电液伺服作动器位置控制,通过输入整形控制器抑制或消除系统存在的残余振动。采用AMESim和Simulink联合仿真平台进行控制策略验证。为了提高机器人关节驱动力控制精度,提出滑模变结构控制策略应用于电液伺服作动器驱动力控制,对于滑模控制存在的抖动问题,提出模糊控制和滑模控制相结合的模糊滑模复合控制策略,并进行控制器的仿真分析以验证控制策略的有效性。利用实验室搭建的液压四足机器人单腿测试平台进行机器人关节位置控制和关节驱动力控制实验研究,验证所提控制策略在实际系统中的有效性和可靠性。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP242

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本文编号：2584915