一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法技术

本发明专利技术公开了一种具有串级多回路伺服气动肌肉控制方法，具体包括以下步骤：首先，接收目标位置指令，作为气动人工肌肉的期望位置；其次，位置控制器根据目标位置和实际位置之间的误差，计算速度指令；接着，速度控制器根据速度指令和实际速度之间的误差，计算气压指令；然后，气压控制器根据气压指令和实际气压之间的误差，控制开关阀调节气动人工肌肉的气压，执行驱动目标程序；接着，利用导电橡胶管在充放气过程中的电阻变化原理，实时监测气动人工肌肉的实际位置，并将其反馈给位置控制器，形成闭环控制。本发明专利技术能够根据气动人工肌肉驱动器驱动需求调节驱动器驱动行程和速度，确保驱动效果的准确性与快速性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于驱动器控制领域，特别涉及一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法。

技术介绍

1、气动人工肌肉(pneumatic artificial muscle，pam)因其高功率密度、柔顺性和仿生特性，被广泛应用于机器人关节驱动、康复医疗外骨骼、仿生假肢即工业柔性抓取系统等领域。然而pam固有的非线性、时变特性以及外部扰动导致其控制精度和动态响应难以满足高要求的伺服场景。传统单回路pid控制策略因参数固定、抗干扰能力差，难以适应复杂工况，限制了pam在动态交互任务如人机协作、精密力控操作中的进一步应用，特别是在负载变化时，系统的刚度和阻尼特性也会随之变化，使得固定参数的串级控制策略难以适应，另一方面，当气动肌肉在低速运动或微小位移调整时，传统单回路控制方法的劣势更加明显。

2、传统气动肌肉在仿生机器人及工业领域应用时，需要大量的外部元件进行配合使用才能达到，本专利技术在一种具有自感知功能的驱控一体化结构气动人工肌肉的基础上对其结构进行改进并进行应用。提高了气动人工肌肉的系统响应速度、精度和鲁棒性，使其适用于多种应用场景。

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【技术保护点】

1.一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，所述目标位置指令由用户输入或上级控制系统生成。

3.根据权利要求1或2所述的一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，所述实际位置由电阻变化测量得到。

4.根据权利要求3所述的一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，所述速度指令具体为：

5.根据权利要求4所述的一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，所述气压指令具体为：

6.根据权利要求5所述的一种...

【技术特征摘要】

1.一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，所述目标位置指令由用户输入或上级控制系统生成。

3.根据权利要求1或2所述的一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，所述实际位置由电阻变化测量得到。

4.根据权利要求3所述的一种串级多回路伺服气动人工肌肉控制方法，其特征在于，所述速度指令具体为：

【专利技术属性】
技术研发人员：王斌俊，冯付康，许钢祥，刘富海，
申请(专利权)人：杭州职业技术学院，
类型：发明
国别省市：