[發明專利]用于液壓驅動腿足式機器人的汽油發動機轉速控制方法

有效

• 申請號: 201710764646.0
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107605608B
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 柴匯;孫曉波;楊琨;李貽斌;榮學文;田國會;李彬
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: F02D29/04
• 分類號: F02D29/04;F02D41/14;B62D57/032
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 王緒銀

1.一種用于液壓驅動腿足式機器人的汽油發動機轉速控制方法，采用帶有前饋控制的PI控制器進行PI控制方法，其中PI控制器的輸出通過模糊控制器進行模糊邏輯自動調整，其特征是，具體步驟如下：

(1)根據發動機給定轉速V_ref和發動機實際轉速V，計算出轉速誤差e_k和轉速誤差的變化量de，其中e_k＝V-V_ref，de＝e_k-e_k-1，e_k-1為控制系統執行上一次運算時的轉速誤差e_k；

(2)PI控制器根據轉速誤差e_k和轉速誤差變化量de，使用分段式增量式PI算法計算輸出u_{k_fb}，其中u_{k-1_fb}為執行上一次PI運算時計算出的u_{k_fb}，K_{P_small}和K_{P_large}分別為轉速誤差的絕對值小于等于300以及轉速誤差的絕對值超過300時的比例增益，K_{I_small}和K_{I_large}分別為轉速誤差的絕對值小于等于300以及轉速誤差的絕對值超過300時的積分增益；

(3)通過機器人運動速度的變化量ΔV經過K_vQ增益后輸出液壓油流量的變化量ΔQ，K_vQ＝12.48；

(4)模糊控制器根據轉速誤差e_k和液壓油流量的變化量ΔQ，經模糊邏輯計算輸出u_{k_ff}，u_{k_fb}和u_{k_ff}的差u_{k_fb}-u_{k_ff}作為最終控制器的輸出，發送PWM信號給舵機，通過舵機的旋轉操控油門線的松緊，控制汽油發動機的油門開度，進而控制汽油發動機的轉速；

模糊控制器由模糊接口、模糊推理機、模糊規則表和解模糊接口組成，其輸入為轉速誤差e_k和液壓油流量變化量ΔQ，模糊接口利用三角隸屬度函數將e_k和ΔQ轉化成模糊變量NB，NS，ZO，PS和PB，之后模糊推理機利用u_{k_ff}的模糊規則表將輸入模糊集合映射到輸出模糊集合，最后解模糊接口采用三角隸屬度函數和中心平均解模糊的方法計算u_{k_ff}。

2.根據權利要求1所述的用于液壓驅動腿足式機器人的汽油發動機轉速控制方法，其特征是，所述u_{k_ff}模糊規則表：

3.根據權利要求1所述的用于液壓驅動腿足式機器人的汽油發動機轉速控制方法，其特征是，所述e_k和ΔQ的三角隸屬度函數表達式如下，其中x為e_k或ΔQ，e_k的隸屬度函數中n＝300，ΔQ的隸屬度函數中n＝15；

4.根據權利要求1所述的用于液壓驅動腿足式機器人的汽油發動機轉速控制方法，其特征是，所述u_{k_ff}的隸屬度函數表達式如下，其中n＝u_{k_ff，max}＝500：