期刊文献+
共找到15篇文章
< 1 >
每页显示 20 50 100
基于扩张观测器的液压驱动单元位置抗扰控制 被引量:4
1
作者 俞滨 巴凯先 +2 位作者 刘雅梁 高正杰 孔祥东 《液压与气动》 北大核心 2018年第1期1-8,共8页
机器人在运动过程中,较大的外干扰力会降低机器人关节控制器的精度,进而影响机器人的控制性能。以足式机器人的关节驱动器——液压驱动单元为研究对象,建立了非对称缸液压驱动单元位置控制系统的数学模型,推导了其状态空间表达式;将系... 机器人在运动过程中,较大的外干扰力会降低机器人关节控制器的精度,进而影响机器人的控制性能。以足式机器人的关节驱动器——液压驱动单元为研究对象,建立了非对称缸液压驱动单元位置控制系统的数学模型,推导了其状态空间表达式;将系统的总扰动扩张为一个新的状态变量,从而建立了液压驱动单元位置控制系统的扩张状态观测器,并通过带宽确定扩张状态观测器增益参数;设计了控制系统的控制律,并对设计的扩张状态观测器的有效性进行了实验验证。实验表明:设计的扩张状态观测器对控制系统扰动有一定的抑制作用,增强了系统稳定性,提高了系统受外界干扰时的控制精度。 展开更多
关键词 足式机器人 液压驱动单元 扰动抑制 扩张状态观测器
下载PDF
液压位置驱动单元的神经网络辨识 被引量:1
2
作者 韩桂华 赵玉秀 +1 位作者 施玉春 刘家春 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第8期1454-1459,共6页
针对线性微分方程数学模型不能反映实际系统的问题,采用Elman网络对四足机器人液压位置驱动单元进行动态神经网络辨识研究。为了减小Elman网络输出与期望输出之间的误差,采用拟牛顿算法BFGS和自适应学习率算法GDX对网络的权值进行修正,... 针对线性微分方程数学模型不能反映实际系统的问题,采用Elman网络对四足机器人液压位置驱动单元进行动态神经网络辨识研究。为了减小Elman网络输出与期望输出之间的误差,采用拟牛顿算法BFGS和自适应学习率算法GDX对网络的权值进行修正,并采用均方误差(Mean Square Error,MSE)与归一化均方误差(Normalized Mean Square Error, NMSE)修正误差函数。基于辨识模型设计BP神经网络来修正PID参数。实验结果表明,辨识模型数据与实验数据拟合精度高,且基于辨识模型的BP神经网络PID算法控制有效,进一步验证辨识模型的有效性。 展开更多
关键词 液压驱动 Elman神经网络辨识 BP神经网络控制 位置单元
下载PDF
Nonlinear Mathematical Modeling and Sensitivity Analysis of Hydraulic Drive Unit 被引量:12
3
作者 KONG Xiangdong YU Bin +2 位作者 QUAN Lingxiao BA Kaixian WU Liujie 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2015年第5期999-1011,共13页
The previous sensitivity analysis researches are not accurate enough and also have the limited reference value, because those mathematical models are relatively simple and the change of the load and the initial displa... The previous sensitivity analysis researches are not accurate enough and also have the limited reference value, because those mathematical models are relatively simple and the change of the load and the initial displacement changes of the piston are ignored, even experiment verification is not conducted. Therefore, in view of deficiencies above, a nonlinear mathematical model is established in this paper, including dynamic characteristics of servo valve, nonlinear characteristics of pressure-flow, initial displacement of servo cylinder piston and friction nonlinearity. The transfer function block diagram is built for the hydraulic drive unit closed loop position control, as well as the state equations. Through deriving the time-varying coefficient items matrix and time-varying free items matrix of sensitivity equations respectively, the expression of sensitivity equations based on the nonlinear mathematical model are obtained. According to structure parameters of hydraulic drive unit, working parameters, fluid transmission characteristics and measured friction-velocity curves, the simulation analysis of hydraulic drive unit is completed on the MATLAB/Simulink simulation platform with the displacement step 2 mm, 5 mm and 10 mm, respectively. The simulation results indicate that the developed nonlinear mathematical model is sufficient by comparing the characteristic curves of experimental step response and simulation step response under different constant load. Then, the sensitivity function time-history curves of seventeen parameters are obtained, basing on each state vector time-history curve of step response characteristic. The maximum value of displacement variation percentage and the sum of displacement variation absolute values in the sampling time are both taken as sensitivity indexes. The sensitivity indexes values above are calculated and shown visually in histograms under different working conditions, and change rules are analyzed. Then the sensitivity indexes values of four measurable parameters, such as 展开更多
关键词 nonlinear mathematical model hydraulic drive unit valve-controlled symmetrical cylinder sensitivity analysis sensitivity index
下载PDF
并联稳定平台电液驱动单元复合内模控制研究 被引量:5
4
作者 张立杰 王力航 +1 位作者 李少华 李永泉 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期589-596,共8页
针对液压驱动舰船稳定平台样机的运动控制要求,提出了一种基于速度前馈结构的复合内模控制方案。以舰船稳定平台的单通道液压驱动单元为研究对象,采用机理建模和参数辨识相结合的方法得到了控制对象的数学模型,在模型的基础上完成了基... 针对液压驱动舰船稳定平台样机的运动控制要求,提出了一种基于速度前馈结构的复合内模控制方案。以舰船稳定平台的单通道液压驱动单元为研究对象,采用机理建模和参数辨识相结合的方法得到了控制对象的数学模型,在模型的基础上完成了基于速度前馈结构内模复合控制器的设计,并对提出的控制方法进行了仿真和实验研究。仿真和实验研究结果表明:基于速度前馈结构的复合内模控制可以改善系统的跟踪性能,提高系统的抗干扰性和鲁棒性。 展开更多
关键词 舰船稳定平台 液压驱动单元 速度前馈结构 复合内模控制
下载PDF
液压驱动单元基于力的阻抗控制方法控制参数灵敏度分析 被引量:5
5
作者 俞滨 巴凯先 +3 位作者 刘雅梁 王东坤 马国梁 孔祥东 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2125-2133,共9页
液压驱动型高性能足式仿生机器人具有很好的适应能力,为尽可能地避免其足地接触过程中的冲击和碰撞,足式机器人的关节应具有一定的柔顺性,而基于力的阻抗控制是一种在液压驱动型高性能足式仿生机器人腿部关节中常用的主动柔顺控制方法.... 液压驱动型高性能足式仿生机器人具有很好的适应能力,为尽可能地避免其足地接触过程中的冲击和碰撞,足式机器人的关节应具有一定的柔顺性,而基于力的阻抗控制是一种在液压驱动型高性能足式仿生机器人腿部关节中常用的主动柔顺控制方法.针对驱动足式机器人关节运动的液压驱动单元(HDU),研究基于力的阻抗控制方法在HDU上的应用,推导其状态空间表达,并在HDU性能测试平台上对阻抗控制效果进行实验验证.针对影响阻抗控制效果的4个主要控制参数,对比分析不同灵敏度分析方法的优劣势,最终确定使用相对简单求解过程的一阶矩阵灵敏度分析方法,对4个参数在4种不同工况下进行动态灵敏度分析以及定量灵敏度分析,并进行实验验证.所得基于力的阻抗控制参数灵敏度分析结论可作为不同工况下控制参数优化的理论参考和实验基础. 展开更多
关键词 足式仿生机器人 液压驱动单元 柔顺性 基于力的阻抗控制 矩阵灵敏度 控制参数
原文传递
液压驱动单元基于力的阻抗控制系统前馈抗扰控制研究 被引量:1
6
作者 朱琦歆 俞滨 +2 位作者 王春雨 巴凯先 孔祥东 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期295-307,共13页
液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)是液压驱动型足式机器人常用的关节驱动器,具有集成度高、功率密度大等特性。机器人顶层规划后,需依靠其完成具体动作,实现机器人的行走、对角小跑、奔跑等步态。HDU所受外负载会随机器人腾空相... 液压驱动单元(Hydraulic drive unit,HDU)是液压驱动型足式机器人常用的关节驱动器,具有集成度高、功率密度大等特性。机器人顶层规划后,需依靠其完成具体动作,实现机器人的行走、对角小跑、奔跑等步态。HDU所受外负载会随机器人腾空相和着地相频繁大幅变化,严重影响系统性能。若HDU具备高性能基于力的阻抗控制,则可有效减小机器人在运动过程中足地接触时的碰撞力,保证机器人运动的平稳性。为提高基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力,研究一种前馈抗扰控制(Feedforward disturbance rejection control,FDRC)。介绍HDU基于力的阻抗控制系统及其数学模型,推导其非线性状态空间表达式。针对系统的外扰动推导等价输入矩阵,设计前馈抗扰控制器,并估算伺服阀流量系数。利用HDU性能测试试验台,针对不同工况和典型信号进行试验。试验结果表明,FDRC可大幅提高HDU基于力的阻抗控制系统的抗外扰动能力,且工况适应性良好。该控制方法可降低外扰动对液压驱动型机器人的影响,提高机器人的适应性。 展开更多
关键词 液压驱动型足式机器人 液压驱动单元 基于力的阻抗控制 前馈抗扰控制
原文传递
液压驱动单元力控系统建模及其性能影响因素研究 被引量:2
7
作者 俞滨 巴凯先 +1 位作者 曹源 孔祥东 《液压与气动》 北大核心 2015年第11期7-16,共10页
以四足机器人关节驱动器-液压驱动单元为研究对象,依据液压驱动单元的结构组成原理,采用机理建模的方法,建立其力控系统数学模型,该模型包含了基于辨识得到的伺服阀三阶传递函数、伺服阀的压力-流量非线性环节、伺服缸两腔容积变化因素... 以四足机器人关节驱动器-液压驱动单元为研究对象,依据液压驱动单元的结构组成原理,采用机理建模的方法,建立其力控系统数学模型,该模型包含了基于辨识得到的伺服阀三阶传递函数、伺服阀的压力-流量非线性环节、伺服缸两腔容积变化因素等。建立液压驱动单元力控系统框图,并利用MATLAB/Simulink平台建立其仿真模型,采用实验测试与仿真分析相结合的方法,研究不同工作参数和不同给定信号下的液压驱动单元力控性能。研究结果表明:比例增益、供油压力、力阶跃量及正弦频率等参数均会对液压驱动单元的力控性能产生影响,该研究工作对四足机器人各关节高性能的力控方法研究提供了理论和实验基础。 展开更多
关键词 四足机器人 液压驱动单元 力控系统 力控性能 MATLAB/SIMULINK
下载PDF
参数摄动对四足机器人液压驱动单元位置控制特性影响 被引量:2
8
作者 孔祥东 俞滨 +2 位作者 权凌霄 秦春艳 吴柳杰 《机电工程》 CAS 2013年第10期1169-1177,共9页
高性能四足仿生机器人的设计要求驱动其关节运动的液压驱动单元具有良好的动态特性,但由于液压驱动单元工作参数摄动和其固有的复杂非线性,使得多数情况下液压驱动单元的控制性能受到制约。采用机理建模方法,针对四足机器人采用的一种... 高性能四足仿生机器人的设计要求驱动其关节运动的液压驱动单元具有良好的动态特性,但由于液压驱动单元工作参数摄动和其固有的复杂非线性,使得多数情况下液压驱动单元的控制性能受到制约。采用机理建模方法,针对四足机器人采用的一种对称阀控制对称缸的液压驱动单元结构,综合考虑控制器饱和特性、伺服阀压力-流量非线性、伺服缸活塞初始位置变化、库伦摩擦非线性等因素的影响,建立了液压驱动单元非线性数学模型,给出了其液压固有频率和阻尼比表达式;运用Matlab/Simulink软件系统搭建了其非线性仿真模型,在相同工况下,分析了不同控制器比例增益的液压驱动单元位移阶跃响应的仿真及试验结果,以验证仿真模型;并搭建了液压驱动单元性能测试试验台,通过仿真与试验分析,进一步研究了控制器比例增益、系统供油压力、液压驱动单元初始位移、负载力、负载质量、负载刚度对液压驱动单元动态特性的作用机理和影响规律。研究结果表明,建立的非线性数学模型准确、实用,且以上参数的改变均会对液压驱动单元位置控制特性产生不同程度的影响,其影响规律可为四足仿生机器人液压驱动单元控制器参数的在线优化奠定基础。 展开更多
关键词 四足仿生机器人 液压驱动单元 对称阀控制对称缸 非线性数学模型 位置控制特性
下载PDF
液压型风力发电机组低速性能仿真研究 被引量:1
9
作者 刘长江 邓晓刚 石青易 《机电工程技术》 2020年第7期20-22,35,共4页
为了实现风力发电机组在较低风速时对风能的利用,提出了一种大功率低速大扭矩径向柱塞泵以代替传统定量泵进行低速性能研究。介绍了液压型风力发电机组工作原理,建立了定桨距型风力机和定量泵-并联变量马达主传动系统数学模型,利用AMEsi... 为了实现风力发电机组在较低风速时对风能的利用,提出了一种大功率低速大扭矩径向柱塞泵以代替传统定量泵进行低速性能研究。介绍了液压型风力发电机组工作原理,建立了定桨距型风力机和定量泵-并联变量马达主传动系统数学模型,利用AMEsim软件进行了液压型风力发电机组仿真分析,结果表明在低风速下该机组效率可达85%,输出功率范围较大,接近传统机组。同时采用间接流量反馈加上直接转速闭环控制方式可实现变量马达恒转速输出发电。 展开更多
关键词 风力发电 液压传动 低风速 机组效率 转速恒定
下载PDF
液压驱动式泵-喷嘴系统特性研究 被引量:1
10
作者 赵振峰 黄英 +2 位作者 张付军 葛淑娟 郭子安 《车辆与动力技术》 2009年第2期1-5,共5页
对一种电子控制液压驱动式泵-喷嘴供油系统进行了建模与仿真,在AMEsim环境下使用机械、液压和控制部件的标准元件搭建仿真模型,用一维集总参数法进行仿真计算.利用试验测出的柱塞升程和柱塞腔内压力以及循环供油量检验模型的准确性和精... 对一种电子控制液压驱动式泵-喷嘴供油系统进行了建模与仿真,在AMEsim环境下使用机械、液压和控制部件的标准元件搭建仿真模型,用一维集总参数法进行仿真计算.利用试验测出的柱塞升程和柱塞腔内压力以及循环供油量检验模型的准确性和精度,在此基础上通过对仿真模型的优化,计算了不同控制参数下的喷油规律,对该喷油器的改进设计及其与发动机的合理匹配和供油系统控制策略的研究具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 喷油系统 电液驱动 泵-喷嘴结构
下载PDF
Force Control Compensation Method with Variable Load Stiffness and Damping of the Hydraulic Drive Unit Force Control System 被引量:10
11
作者 KONG Xiangdong BA Kaixian +3 位作者 YU Bin CAO Yuan ZHU Qixin ZHAO Hualong 《Chinese Journal of Mechanical Engineering》 SCIE EI CAS CSCD 2016年第3期454-464,共11页
Each joint of hydraulic drive quadruped robot is driven by the hydraulic drive unit(HDU), and the contacting between the robot foot end and the ground is complex and variable, which increases the difficulty of force... Each joint of hydraulic drive quadruped robot is driven by the hydraulic drive unit(HDU), and the contacting between the robot foot end and the ground is complex and variable, which increases the difficulty of force control inevitably. In the recent years, although many scholars researched some control methods such as disturbance rejection control, parameter self-adaptive control, impedance control and so on, to improve the force control performance of HDU, the robustness of the force control still needs improving. Therefore, how to simulate the complex and variable load characteristics of the environment structure and how to ensure HDU having excellent force control performance with the complex and variable load characteristics are key issues to be solved in this paper. The force control system mathematic model of HDU is established by the mechanism modeling method, and the theoretical models of a novel force control compensation method and a load characteristics simulation method under different environment structures are derived, considering the dynamic characteristics of the load stiffness and the load damping under different environment structures. Then, simulation effects of the variable load stiffness and load damping under the step and sinusoidal load force are analyzed experimentally on the HDU force control performance test platform, which provides the foundation for the force control compensation experiment research. In addition, the optimized PID control parameters are designed to make the HDU have better force control performance with suitable load stiffness and load damping, under which the force control compensation method is introduced, and the robustness of the force control system with several constant load characteristics and the variable load characteristics respectively are comparatively analyzed by experiment. The research results indicate that if the load characteristics are known, the force control compensation method presented in this paper has positive compensation effects on the loa 展开更多
关键词 quadruped robot force control system hydraulic drive unit force control compensation method variable load stiffness and damping simulation
下载PDF
四足仿生机器人液压驱动单元轨迹灵敏度分析 被引量:8
12
作者 孔祥东 俞滨 +1 位作者 权凌霄 巴凯先 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第14期170-175,共6页
建立四足仿生机器人液压驱动单元数学模型,给出可描述液压驱动单元动态特性的时域和频域表达式,通过特定工况下液压驱动单元位移阶跃响应的仿真曲线与试验曲线对比,验证数学模型在该工况下的准确性。基于液压驱动单元状态方程,建立液压... 建立四足仿生机器人液压驱动单元数学模型,给出可描述液压驱动单元动态特性的时域和频域表达式,通过特定工况下液压驱动单元位移阶跃响应的仿真曲线与试验曲线对比,验证数学模型在该工况下的准确性。基于液压驱动单元状态方程,建立液压驱动单元轨迹灵敏度模型,通过求解液压驱动单元的位移阶跃响应对应其结构参数、工作参数及PID控制器增益的灵敏度函数曲线,研究液压驱动单元参数对其输出特性的影响,并以参数变化引起输出变化百分比为衡量指标,分析各参数变化对输出特性影响程度的大小,从而给出影响其稳态特性和动态特性的主要影响参数和次要影响参数,上述分析结论为四足仿生机器人液压驱动单元结构改进设计和控制器参数优化奠定理论基础。 展开更多
关键词 四足仿生机器人 液压驱动单元 轨迹灵敏度分析 MATLAB
下载PDF
新型液压抽油机研制 被引量:3
13
作者 孙仲伟 蔡德春 +1 位作者 苏宇凯 魏宏伟 《特种油气藏》 CAS CSCD 2002年第3期43-44,共2页
针对目前有杆抽油机难于适应特殊环境(如海上平台)的特殊要求的现状,研制了一种新型液压抽油机。该抽油机具有体积小、占地面积少,易于实现长冲程、低冲次、便于实现自动化控制等优点。本文结合环渤海地区滩海油田油气开采特殊性,对... 针对目前有杆抽油机难于适应特殊环境(如海上平台)的特殊要求的现状,研制了一种新型液压抽油机。该抽油机具有体积小、占地面积少,易于实现长冲程、低冲次、便于实现自动化控制等优点。本文结合环渤海地区滩海油田油气开采特殊性,对液压抽油机在该地区应用的可行性进行了具体分析和论述。 展开更多
关键词 新型 液压抽油机 研制 适应性 辽河滩海油田
下载PDF
四足机器人液压驱动单元变刚度和变阻尼负载特性的模拟方法 被引量:7
14
作者 俞滨 巴凯先 +2 位作者 王佩 吴柳杰 孔祥东 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第18期2458-2466,共9页
基于机理建模方法建立了液压驱动单元位置控制系统数学模型,针对不同环境结构下负载刚度和负载阻尼的动态变化特性,把位置控制环作为控制器内环,推导了一种变刚度和变阻尼负载特性的模拟方法。建立了负载特性模拟方法的仿真模型,并在液... 基于机理建模方法建立了液压驱动单元位置控制系统数学模型,针对不同环境结构下负载刚度和负载阻尼的动态变化特性,把位置控制环作为控制器内环,推导了一种变刚度和变阻尼负载特性的模拟方法。建立了负载特性模拟方法的仿真模型,并在液压驱动单元性能测试平台上进行了模拟方法的实验测试,研究了斜坡阶跃负载力和正弦负载力下变刚度和变阻尼负载特性的模拟效果。研究结果表明:设计的模拟方法能够较好地模拟环境刚度参数变化、阻尼参数变化,以及刚度参数和阻尼参数同时变化时的负载特性。 展开更多
关键词 四足机器人 液压驱动单元 变刚度阻尼负载特性 负载特性模拟
下载PDF
四足机器人对角小跑步态下液压驱动单元位置伺服控制特性参数灵敏度研究 被引量:5
15
作者 孔祥东 俞滨 +2 位作者 权凌霄 巴凯先 李满天 《机器人》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期63-73,共11页
高性能四足仿生机器人的关节由高度集成的液压驱动单元(HDU)驱动,液压传动的引入在带来高性能的同时,也增强了非线性和参数时变性等问题,此外机器人各关节复杂多变的载荷特性,也增大了每个关节HDU的控制难度.为了有针对性地进行对角小... 高性能四足仿生机器人的关节由高度集成的液压驱动单元(HDU)驱动,液压传动的引入在带来高性能的同时,也增强了非线性和参数时变性等问题,此外机器人各关节复杂多变的载荷特性,也增大了每个关节HDU的控制难度.为了有针对性地进行对角小跑步态的控制补偿,研究了各HDU位置控制特性的主要影响参数.首先,考虑伺服阀动态特性、压力-流量非线性、伺服缸活塞初始位移及摩擦非线性,搭建其位置伺服控制系统.基于HDU实际结构参数和工作参数建立仿真模型.将HDU实测的摩擦力及对角小跑步态下各关节实测的位移与外负载力数据加载至仿真模型中,得出HDU伺服控制的输出位移及负载力仿真曲线,并进行了试验验证.基于位置伺服控制方程,推导含非线性和时变参数的灵敏度方程表达式,进而求解4个关节工况下HDU输出位移对各参数的灵敏度函数.以采样时间内参数变化引起输出变化的最大值及参数变化引起输出变化绝对值的总和为灵敏度衡量指标,给出指标变化柱形图,分析各参数灵敏度变化规律,并对各HDU中供油压力、比例增益、活塞初始位移及外负载力4个参数的灵敏度指标进行试验验证.最后得到了对角小跑步态下影响各关节HDU位置控制特性的主要和次要影响参数,为位置补偿控制器的设计提供了参考. 展开更多
关键词 四足机器人 液压驱动单元 位置伺服控制 灵敏度分析
原文传递
上一页 1 下一页 到第
使用帮助 返回顶部