[发明专利]一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法

摘要

一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法，该方法内容包括：首先对高集成性阀控缸力控系统进行动态刚度机理分析；力控系统动态刚度包含第一部分固有动态刚度和第二部分等效动态刚度；设计前馈补偿控制器针对第一部分固有动态刚度进行补偿控制；设计另外一种自适应前馈补偿控制器针对第二部分等效动态刚度进行补偿控制；在此基础上，设计参数自整定PID控制器用于在线调整系统前向通道增益，进一步减小力控系统的动态刚度；设计动态柔顺复合补偿控制器G_cf(s)用于增大高集成性阀控缸力控系统的动态刚度。本发明极大地减小了力控制系统的动态刚度，为机器人具有高精度和高鲁棒性要求的外环柔顺控制提供了内环动态柔顺补偿控制方法。

主权项

1.一种高集成性阀控缸力控系统动态柔顺补偿控制方法，其特征在于：所述控制方法具体内容包括步骤如下：步骤一：首先对高集成性阀控缸力控系统进行动态刚度机理分析；首先将高集成性阀控缸力控系统闭环控制进行简化，再对简化后的力控系统闭环控制进行分析：力控系统动态刚度包含两个部分：第一部分为固有动态刚度，即系统固有环节引起的由外干扰位置至输出力的动态刚度；第二部分为等效动态刚度，即由于系统力闭环控制等效产生的动态刚度，这两种动态刚度在系统力闭环控制过程中共同起作用并互为串联关系；步骤二：在高集成性阀控缸力控系统中，针对第一部分固有动态刚度进行补偿控制；设计前馈补偿控制器产生一种等效控制器动态刚度其动态刚度方向与相反，由于与为串联关系，串联后的整体动态刚度理论上趋于零，实现对力控系统固有动态柔顺补偿控制；步骤三：在高集成性阀控缸力控系统中，针对第二部分等效动态刚度进行补偿控制；在前馈补偿控制器的基础上，设计另外一种自适应前馈补偿控制器产生一种等效控制器动态刚度其动态刚度方向与相同，从而实现对力控系统等效动态柔顺补偿控制；步骤四：在步骤二和步骤三的基础上，设计参数自整定PID控制器用于在线调整系统前向通道增益，进一步减小力控系统的动态刚度；结合控制器和设计动态柔顺复合补偿控制器G_cf(s)，其中控制器作用于第一部分固有动态刚度和共同作用于第二部分等效动态刚度G_cf(s)用于增大高集成性阀控缸力控系统的动态刚度。