基于扩张观测器的液压驱动单元位置抗扰控制

作     者：俞滨 巴凯先 刘雅梁 高正杰 孔祥东 YU Bin;BA Kaixian;LIU Yaliang;GAO Zhengjie;KONG Xiangdong

作者机构：燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004 河北省重型机械流体动力传输与控制实验室河北秦皇岛066004 先进锻压成形技术与科学教育部重点实验室(燕山大学)河北秦皇岛066004 

出 版 物：《液压与气动》 (Chinese Hydraulics & Pneumatics)

年 卷 期：2018年第42卷第1期

页      面：1-8页

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0804[工学-仪器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金(51605417) 河北省军民结合产业发展专项(2017BB12) 燕山大学博士基金(B930) 

主　　题：足式机器人 液压驱动单元 扰动抑制 扩张状态观测器 

摘      要：机器人在运动过程中,较大的外干扰力会降低机器人关节控制器的精度,进而影响机器人的控制性能。以足式机器人的关节驱动器——液压驱动单元为研究对象,建立了非对称缸液压驱动单元位置控制系统的数学模型,推导了其状态空间表达式;将系统的总扰动扩张为一个新的状态变量,从而建立了液压驱动单元位置控制系统的扩张状态观测器,并通过带宽确定扩张状态观测器增益参数;设计了控制系统的控制律,并对设计的扩张状态观测器的有效性进行了实验验证。实验表明:设计的扩张状态观测器对控制系统扰动有一定的抑制作用,增强了系统稳定性,提高了系统受外界干扰时的控制精度。