[发明专利]一种气动肌肉的自适应控制方法和系统

权利要求书

1.一种气动肌肉的自适应控制方法，其特征在于，包括：

(1)采集气动肌肉运动时的实时位移，将实时位移和期望轨迹的期望位移输入自适应控制器得到控制指令；

(2)将控制指令转换为控制电压，利用控制电压控制气动肌肉按照期望轨迹运行；

所述自适应控制器为：

其中，u是控制指令，是自适应变量，是自适应变量的变化率，是镇定控制器，K₁是自适应控制第一增益，K₂是自适应控制第二增益，λ是自适应控制权重，ζ是期望轨迹的运动学参数，是根据期望位移计算的期望加速度，x₁是实时位移，x₂是根据实时位移计算的实时速度，r是期望位移，是根据期望位移计算的期望速度。

2.如权利要求1所述的一种气动肌肉的自适应控制方法，其特征在于，所述自适应控制第一增益和自适应控制第二增益的范围：

$0\<K_1\<{\mathrm{\π}}_1,K_2\>{\frac{|b_{max}{K}_1+k_{max}+{K_1}^2+1|}{4K_1({\mathrm{\π}}_1-K_1-{\mathrm{\π}}_{2}d)}}^2$

${\mathrm{\π}}_1={\mathrm{\γ}}_{min}-{\mathrm{\α}}_{max}{\stackrel{\·}{r}}_{max}-{\mathrm{\β}}_{max}{r}_{max}+b_{min}$

${\mathrm{\π}}_2=\sqrt{{({\mathrm{\α}}_{max}{K}_1+{\mathrm{\β}}_{max})}^2+{{\mathrm{\α}}_{\max }}^2}$

其中，π₁是自适应控制第一边界系数，b_max是单位质量的最大摩擦力系数，k_max是单位质量的最大弹力系数，π₂是自适应控制第二边界系数，d是在范围内的任意常数，γ_min是单位质量的最小收缩元力系数，α_max是单位质量的最大阻尼因子系数，是期望轨迹的最大速度，β_max是单位质量的最大弹簧因子系数，r_max是期望轨迹的最大位移，b_min是单位质量的最小摩擦力系数。