基于分数阶PID算法的磁流变液柔顺关节控制研究

• 作者: 余建军 张立彬 胥芳 蔡世波 韦威 鲍官军
• 来源期刊: 计算机集成制造系统
• 学科: 工学
• 关键词: 磁流变液 机器人柔顺关节 PID 动态扭矩跟踪控制
• 年，卷（期）: 2020,（2）
• 所属期刊栏目: 数字化/智能化/网络化制造技术
• 页码范围: 393-401
• 页数: 9页
• 分类号: TP242
• 字数: 5306字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13196/j.cims.2020.02.012

摘要

为了使机器人关节具备主动变刚度特性,基于磁流变液的可控流变特性设计了一种新型机器人柔顺关节,并提出基于分数阶PID(PIλDμ)控制算法进行磁流变液柔顺关节的动态扭矩跟踪控制,采用频域设计方法,通过期望截止频率和相位裕量推导出理想Bode传递函数状态下的PIλDμ控制器设计参数,建立了基于PIλDμ的控制系统.设计了磁流变液柔顺关节实验平台,并且基于LabVIEW图形化编程语言开发了控制软件系统,分别进行了基于PIλDμ和整数阶PID动态扭矩跟踪控制实验,实验结果证明,PIλDμ控制算法对基于磁流变液设计的机器人柔顺关节具有较好的动态扭矩跟踪控制作用.