本文關(guān)鍵詞：針對氣動肌肉仿生肘關(guān)節(jié)抖振現(xiàn)象的Kalman-PID控制

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【摘要】：本文為了抑制氣動人工肌肉(PAM)抖振現(xiàn)象,首先利用PID控制律近似代替其數(shù)學(xué)模型,求得其離散狀態(tài)方程并代入到離散卡爾曼遞推公式中,進而提出基于PID控制參數(shù)的卡爾曼PID(Kalman-PID,KPID)控制算法.為了驗證算法的有效性,以3自由度PAM仿生肘關(guān)節(jié)為控制對象,分別利用PID及KPID控制器對其進行位姿控制.由實驗結(jié)果可知,該算法相較PID控制器擁有更高的控制精度,提升了系統(tǒng)的魯棒性,能夠有效抑制由系統(tǒng)過程誤差及測量誤差所引起的PAM抖振現(xiàn)象,從而使仿生肘關(guān)節(jié)運動更加平穩(wěn).此外,不同于傳統(tǒng)卡爾曼濾波算法與控制算法相結(jié)合的方式,KPID控制算法無需事先知道被控對象精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型及噪音特性的先驗知識,從而避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)建模過程,擴大了卡爾曼濾波算法的應(yīng)用范圍.
【作者單位】： 東北大學(xué)機械工程與自動化學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 氣動人工肌肉(PAM) PID控制參數(shù) 卡爾曼PID(KPID) 仿生肘關(guān)節(jié)
【基金】：國家自然科學(xué)基金面上項目(61573093) 國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(“863”計劃)(2015AA042302)資助~~
【分類號】：R318.1;TP273
【正文快照】： 1引言(Introduction)氣動人工肌肉(pneumatic artificial muscle,PAM)相較傳統(tǒng)的氣動執(zhí)行機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、功率密度比大、能量轉(zhuǎn)換效率高、仿生性能好等優(yōu)點[1 5],故國內(nèi)外將其作為驅(qū)動器應(yīng)用在仿生工程、康復(fù)醫(yī)療、航空航天等領(lǐng)域中[6 8].目前,對氣動肌肉的控制方法主要，

本文編號：580289