[發明專利]一種液壓驅動單元滑?？刂频淖闶綑C器人驅動方法及系統

有效

• 申請號: 202011097225.5
• 申請日: 2020-10-14
• 公開（公告）號: CN112180732B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 俞濱;朱琦歆;黃敦浩;王春雨;巴凱先;孔祥東
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 張夢澤

1.一種液壓驅動單元滑?？刂频淖闶綑C器人驅動方法，其特征在于，包括：

根據足式機器人的液壓閥控伺服系統數學模型，確定系統狀態空間表達式及用偏差表示的系統方程；具體過程為：根據足式機器人的液壓閥控伺服系統數學模型，確定系統狀態空間表達式為：式中，[x₁ x₂ x₃]^T為系統狀態變量，x₁為位移，x₂為速度，x₃為加速度，a₁,a₂,a₃為狀態矩陣參數，b為輸入矩陣參數，u_g為系統的滑?？刂坡?，d為系統擾動，x₁為x₁的導數，為x₂的導數，為x₃的導數，y為系統輸出；所述系統狀態空間表達式的向量形式為：式中的系數矩陣表達式為：A為系統狀態方程中x的系數矩陣，B為u_g的系數矩陣，D為d的系數矩陣，C為系統輸出方程中x的系數矩陣；基于所述系統狀態空間表達式，確定以偏差為狀態變量的系統方程：式中，e₁、e₂和e₃為系統的偏差形式的狀態變量；e₁＝e＝x_r-x_p，e為偏差，x_r為系統輸入位置，x_p為系統輸出位置，f′＝a₁e₁+a₂e₂+a₃e₃，所述以偏差為狀態變量的系統方程的向量形式為：式中的系數矩陣表達式為：A′為e的系數矩陣，B′為u_g的系數矩陣，D′為d-g的系數矩陣；

根據所述系統方程，確定系統滑模面和基于雙曲正切函數的復合趨近律；具體過程為：根據所述系統方程，確定系統滑模面S為：S＝c₁e₁+c₂e₂+e₃；式中，c₁和c₂為滑模面參數；基于雙曲正切函數和指數趨近律，確定滑模控制的復合趨近律為：式中，S為系統滑模面，α，β和γ為與趨近速度相關的復合趨近律參數，且滿足α＞0,β＞0,γ＞0；

依據最優控制，求解所述系統滑模面的滑模面參數；

根據所述系統滑模面和所述復合趨近律，確定系統的滑?？刂坡?；所述系統的滑模控制律為：式中，u_g為系統的滑?？刂坡?；b為輸入矩陣參數；

根據所述系統狀態空間表達式，采用含系統已知結構的線性擴張狀態觀測器，求解所述滑模控制律中的系統總擾動；所述線性擴張狀態觀測器為：所述滑模控制律中的系統總擾動為：式中，為擴張狀態觀測器對系統狀態量x_i的觀測值，i＝1,2,3,4；為擴張狀態觀測器對系統輸出y的觀測值，β_i為擴張狀態觀測器的增益參數；

根據所述滑?？刂坡?、所述線性擴張狀態觀測器的觀測量和所述滑?？刂坡芍械南到y總擾動，確定所述足式機器人的液壓驅動單元的滑模控制律；所述液壓驅動單元的滑?？刂坡蔀椋菏街?，和均由線性擴張狀態觀測器的觀測量計算得到；x_r為系統輸入位置；為系統輸入位置x_r的導數；

根據所述足式機器人的液壓驅動單元的滑?？刂坡沈寗铀鲎闶綑C器人。