Based on the hydraulic robot, an electro-hydraulic joint load sensing adaptive fuzzy sliding mode control method is proposed. According to the principle of load-sensitive control, load-sensitive control strategy is established for electro-hydraulic joint hydraulic system, and load-sensitive control system for electro-hydraulic joint is built. Dynamic equation of robot electro-hydraulic joint hydraulic system is established by modern control theory, and adaptive fuzzy sliding mode variable structure control algorithm is designed based on dynamic equation. Law. The beneficial effect of the present invention is that when the load of the electro-hydraulic joint changes, the pressure compensation of the controller has good real-time performance and high precision, realizes the load-sensitive characteristic of the electro-hydraulic joint hydraulic system, and the system response characteristic, robustness, adaptability to disturbance and elimination of chattering phenomenon of the adaptive fuzzy sliding mode variable structure controller. The control effect is ideal.
【技术实现步骤摘要】
电液关节负载敏感自适应模糊滑模控制方法
本专利技术涉及电液关节,尤其适用于普通电磁阀构成的电液关节液压系统的负载敏感控制中,采用控制算法而非传统机械式负载敏感比例多路阀实现液压系统的负载敏感特性。
技术介绍
作为液压机器人极其重要的组成部分,关节是机器人实现系列动作,从而与外界进行交互的执行载体,而液压机器人的整机工作性能与液压关节结构和工作性能息息相关,因此各国均十分重视高性能电液关节的研究与开发。因此,具有控制精度高、稳定性好、响应速度快的高性能电液关节研制和相关技术研究成为目前液压机器人领域的研究热点之一。能耗是电液关节工作性能极为重要的方面,能耗高低不仅直接决定电液关节工作过程的经济性,而且还会通过影响油液物理力学性质等方式间接对电液关节的工作性能产生影响。负载敏感控制系统能在外部负载压力变化时,液压变量泵调节机构接收到负载压力需求,使其输出的压力以及流量参数自动地与接收到的需求快速匹配,避免了存在负载压力小输出压力大或者负载压力大输出压力小的工作方式,从而很大程度上提高了系统工作效率的同时也有效的减小能力损失。目前负载敏感阀控液压系统的负载敏感特性普遍是由机械式负载敏感比例多路阀实现的,传统的机械式负载敏感比例多路阀应用在电液关节上存在一些不可避免的弊端:阀体相对于电液关节较为庞大,致使关节的动作受到一定的限制;机械式负载敏感比例多路阀内部结构复杂,制备难度较大,且制备成本高;油液物理特性如可压缩性、油液黏度、油液温度、液体流动特性等对负载敏感比例多路阀产生的影响,导致其在工作过程中产生的误差大、反应速度慢;阀内弹簧在长期工作过程中会产生一定的疲 ...
【技术保护点】
1.液压机器人电液关节负载敏感自适应模糊滑模控制方法,其特征在于:液压机器人电液关节负载敏感自适应模糊滑模控制方法由电液关节负载敏感控制系统和电液关节自适应模糊滑模控制算法组成,电液关节自适应模糊滑模控制算法由模糊滑模变结构切换控制律设计、自适应模糊滑模变结构控制律设计等两个过程构成。
【技术特征摘要】
1.液压机器人电液关节负载敏感自适应模糊滑模控制方法,其特征在于:液压机器人电液关节负载敏感自适应模糊滑模控制方法由电液关节负载敏感控制系统和电液关节自适应模糊滑模控制算法组成,电液关节自适应模糊滑模控制算法由模糊滑模变结构切换控制律设计、自适应模糊滑模变结构控制律设计等两个过程构成。2.根据权利要求1所述的电液关节负载敏感控制系统,其特征在于:电液关节负载敏感控制系统由自适应模糊滑模变结构控制器、电液比例溢流阀、电磁比例换向阀、液压马达、压力传感器1、压力传感器2、压力传感器3组成。压力传感器1采集电液比例溢流阀进入系统的液压油工作压力,取为p1;压力传感器2和压力传感器3分别采集液压马达进出油口处的液压油工作压力,分别取为p2、p3,则液压马达的工作压力为Δp(Δp=|p2-p3|)。经过电磁比例换向阀的液压油压降值取为ph1,所有液压油管路压降等效值为ph2,则所有液压油压降值为ph(ph=ph1+ph2)。电液关节负载敏感控制系统主要控制电液比例溢流阀进入系统的液压油工作压力p1,以自适应液压马达的工作压力Δp,满足液压机器人关节不同工作要求。在电液关节负载敏感控制系统中,将Δp+ph作为控制系统的输入r,p1作为控制系统的输出y,控制系统的误差e=r-y=ph+Δp-p1。自适应模糊滑模变结构控制器根据控制系统的误差e,运行电液关节自适应模糊滑模控制算法,得到电液比例溢...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈光柱,崔书霞,彭学举,唐英杰,黄潇峰,
申请(专利权)人:成都理工大学,
类型:发明
国别省市:四川,51
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