基于高速开关阀的气动人工肌肉轨迹跟踪控制仿真

• 作者: 刘海涛 梅江平 王攀峰 谢胜龙
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 开关阀 气动人工肌肉 轨迹跟踪 反馈控制
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 先进制造技术及基础理论
• 页码范围: 368-374,385
• 分类号: TH122
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2017.01.049

摘要

针对基于高速开关阀的气动人工肌肉位置伺服控制系统的非线性与时变性,设计了基于气动人工肌肉实验模型的PID反馈控制器,实现气动人工肌肉的高精度运动轨迹跟踪控制.首先,通过实验建模得到气动人工肌肉静态特性的实验模型,然后基于理想气体多变方程,建立可有效描述气动人工肌肉动态特性的数学模型,利用Sanville流量公式建立流经高速开关阀阀口的气体流量方程,并采用脉冲信号调制法生成PWM信号,进而控制高速开关阀占空比.在此基础上,借助PID反馈控制器建立气动人工肌肉气压与轨迹跟踪的控制模型,并采用Simulink对所提出的气压和轨迹跟踪控制方法进行数值仿真.结果表明,所建立的控制模型能够精确地跟踪期望气压和运动轨迹,从而验证了控制模型和控制方案的精确性和可行性,为实现气动人工肌肉高精度轨迹跟踪控制提供了有效手段.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘海涛	天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室	25	178	7.0	13.0
2	梅江平	天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室	80	1136	21.0	29.0
3	王攀峰	天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室	19	304	10.0	17.0
4	谢胜龙	天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室	6	45	5.0	6.0