[发明专利]针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法及系统

权利要求书

1.一种针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法，其特征在于，包括：

获取阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗、阀控缸力阻抗控制系统数学模型以及阀控缸伺服缸参数；所述阀控缸伺服缸参数包括进油腔容积、回油腔容积、负载刚度、伺服缸的左腔压力、伺服缸的右腔压力、阀控缸力阻抗控制系统回油压力以及伺服缸有效活塞面积；

根据所述外环阻抗确定补偿控制策略；

根据所述阀控缸伺服缸参数对所述阀控缸力阻抗控制系统数学模型进行简化分离，确定所述阀控缸力阻抗控制系统的多个传递函数；

根据所述补偿控制策略以及多个所述传递函数确定补偿控制器；

根据所述补偿控制器对所述阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗进行补偿，确定补偿后的外环阻抗。

2.根据权利要求1所述的针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法，其特征在于，所述根据所述外环阻抗确定补偿控制策略，具体包括：

根据所述外环阻抗，确定所述外环阻抗对应的内环的期望力；

获取输入所述阀控缸力阻抗控制系统的输入力；

根据所述输入力对所述外环阻抗进行补偿，确定新的外环阻抗；

在所述新的外环阻抗的作用下，将所述外环阻抗对应的内环的期望力转换为所述新的外环阻抗对应的内环的期望力；

在所述新的外环阻抗对应的内环的期望力的作用下，使得所述阀控缸力阻抗控制系统的输出力等于所述外环阻抗对应的内环的期望力，确定补偿控制策略。

3.根据权利要求2所述的针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法，其特征在于，所述根据所述阀控缸伺服缸参数对所述阀控缸力阻抗控制系统数学模型进行简化分离，确定所述阀控缸力阻抗控制系统的多个传递函数，具体包括：

根据公式以及确定所述阀控缸力阻抗控制系统的多个传递函数；其中，G₁(s)、G₂(s)以及G_x(s)为所述阀控缸力阻抗控制系统的传递函数；K_axv为伺服阀增益；A_p为伺服缸有效活塞面积；m_t为折算到伺服缸活塞上总质量，包括负载、活塞、位移传感器、力传感器、连接管道和伺服缸内油液的折算质量和；s为拉氏算子；B_p为负载阻尼；K为负载刚度；k₁和k₂为压力流量非线性折算系数；K_d为微分增益；p_s为阀控缸力阻抗控制系统供油压力；p₁为伺服缸的左腔压力；p₂为伺服缸的右腔压力；p₀为阀控缸力阻抗控制系统回油压力；x_v为伺服阀阀芯位移；V₁为进油腔容积；V₂为回油腔容积；β_e为有效体积弹性模量；ω为伺服阀的固有频率；ζ为伺服阀阻尼比；C_ip为伺服缸的内泄漏系数。

4.根据权利要求3所述的针对阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗补偿方法，其特征在于，所述根据所述补偿控制策略以及多个所述传递函数确定补偿控制器，具体包括：

根据公式确定补偿控制器；其中，G_MVIPC(s)为补偿控制器；Z′_D为新的外环阻抗；Z_D为所述阀控缸力阻抗控制系统的外环阻抗；K_F为力传感器增益；G_PID(s)为PID控制器；X_L为干扰位置；F_r为输入力。