【摘 要】
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由于气动系统具有清洁、安全、环保、结构简单等特点,在机械制造、航天飞行、医疗设备、化工材料等领域都得到了广泛的应用。本文以气动伺服系统作为控制对象,对气动伺服系统的阻抗控制方法进行了仿真研究,主要工作及研究成果如下所述。首先,通过对气动伺服系统的工作原理进行分析,搭建了系统的动力学方程,联立质量连续方程以及力位平衡方程,建立了系统的数学模型,并对其作了线性化处理,推导出了系统的传递函数。其次,基于
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由于气动系统具有清洁、安全、环保、结构简单等特点,在机械制造、航天飞行、医疗设备、化工材料等领域都得到了广泛的应用。本文以气动伺服系统作为控制对象,对气动伺服系统的阻抗控制方法进行了仿真研究,主要工作及研究成果如下所述。首先,通过对气动伺服系统的工作原理进行分析,搭建了系统的动力学方程,联立质量连续方程以及力位平衡方程,建立了系统的数学模型,并对其作了线性化处理,推导出了系统的传递函数。其次,基于固定参数的阻抗控制器进行了仿真实验,通过设置不同的阻抗参数,归纳出了惯性、阻尼、刚度三个参数的调整规则,为后续研究奠定了理论基础。最后,为实现阻抗模型参数的动态调整,从而提升气动伺服系统的柔顺性,在基于位置的阻抗控制基础上,完成了模糊自适应阻抗控制器和MRAC自适应阻抗控制器的设计,并分别对其进行了仿真验证,仿真结果表明,针对气动伺服系统,两种控制器性能均明显优于固定参数的阻抗控制器。在阶跃响应中MRAC自适应阻抗控制器较于模糊自适应阻抗控制器,系统的接触力调节时间降低了2.7%,位置稳态误差减少了6.7%。MRAC自适应阻抗控制器的性能略优于模糊自适应阻抗控制器。
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