液压四足机器人髋关节的鲁棒自适应动态面控制

沈伟， 孙畅

( 北京理工大学 自动化学院， 复杂系统智能控制与决策重点实验室，北京 100081)



液压四足机器人髋关节的鲁棒自适应动态面控制

沈伟， 孙畅

( 北京理工大学 自动化学院， 复杂系统智能控制与决策重点实验室，北京 100081)

液压四足机器人髋关节由伺服阀控缸系统构成，是机械腿的关键组成部分. 它的控制性能直接影响着机械腿甚至机器人的运动控制精度. 因为髋关节工作情况的复杂性和阀控缸系统自身的非线性，使得传统控制算法无法满足机器人运动性能指标的要求. 由此，本文对液压四足机器人髋关节伺服阀控缸系统的控制方法进行了研究. 首先通过对髋关节工作条件的分析完成了伺服阀控缸的数学建模，然后基于鲁棒自适应动态面的控制算法设计了伺服阀控缸系统的控制器，并从李雅普诺夫稳定判据的角度证明了系统的稳定性. 最后通过Matlab与AMESim的联合仿真，对鲁棒自适应动态面与传统PID及普通动态面的控制效果做出对比，证明了所研究算法的有效性.

液压四足机器人；伺服阀控缸；自适应控制；鲁棒控制；动态面

液压四足机器人具有传动效率高、负载能力强、适应环境能力好等优点，近年来在机器人研究领域中得到广泛关注[1]. 液压四足机器人机械腿各关节和髋关节均由非对称伺服阀控缸系统组成. 由于阀控缸系统自身存在的非线性，同时机器人行走过程中伴随着各液压缸工作参数与负载变化的……