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公开(公告)号：CN117970797A
公开(公告)日：2024-05-03
申请号：CN202311861342.8
申请日：2023-12-29
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明涉及一种基于灵敏度的液压伺服位控系统变输入补偿控制方法，其包括:S1、根据典型液压伺服位控系统进行建模，通过基于模型的变输入控制方法更新液压伺服位控系统状态空间方程的参考轨迹；S2、基于灵敏度获得参考轨迹更新后的液压伺服位控系统状态空间方程参数变化量与输出变化量之间的映射关系；S3、实现变输入控制方法参数的实时补偿，并通过分析补偿前后轨迹跟踪误差之间的关系，验证稳定性，完成液压伺服位控系统变输入补偿控制。本发明基于灵敏度的控制方法能够准确揭示非线性模型参数变化量与输出变化量的关系；基于灵敏度的变输入补偿控制方法，通过预测跟踪误差对系统参数进行实时补偿，在时变非连续工况下具有较好的工况自适应能力。
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公开(公告)号：CN117008476A
公开(公告)日：2023-11-07
申请号：CN202310992398.0
申请日：2023-08-08
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明提供一种基于一阶灵敏度迭代补偿的液压驱动单元位置控制方法，其包括：S1、根据液压驱动单元位置控制传递框图，建立等效数学模型，获得扩展状态观测方程和预测输出方程；S2、构造用于液压驱动单元位置控制系统的误差实时迭代补偿项；S3、验证在期望轨迹上加入误差实时迭代补偿项后系统的稳定性；S4、根据稳定性验证结果，实现液压驱动单元位置控制系统的稳定控制。本发明将一阶矩阵灵敏度分析扩展到了控制领域，为解决液压驱动单元位置控制中存在的强非线性和耦合问题提供了新的方案。提出的误差实时迭代补偿控制方法，通过误差迭代的方法解决了补偿项中误差增益系数时变的问题，提升了液压驱动单元位置控制精度和工况自适应性。
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公开(公告)号：CN116185015A
公开(公告)日：2023-05-30
申请号：CN202310055604.5
申请日：2023-01-18
Applicant: 燕山大学
IPC: G05D1/02 , B62D57/032
Abstract: 本发明公开一种足式机器人长时域与反应式相结合的运动轨迹生成方法，其包括：建立机器人等效单质点模型；建立基于质心加速度向量与落脚点位置向量的等效单质点模型代价函数；建立系统状态的空间约束方程；进而，构成一个非线性优化方程，采用优化求解器生成起始时刻到终止时刻的长时域质心轨迹和落足点序列；结合模型预测控制与速度场引导轨迹收敛，将短时域反应式轨迹收敛到长时域运动轨迹，生成全局运动轨迹。本发明的运动轨迹生成方法考虑到运动目标位置、机器人运动学/动力学和环境约束，允许同时进行落脚点和质心轨迹优化；当遇到外界扰动时导致质心位置与长时域运动轨迹发生偏差后，仍能快速收敛到期望位置，具有抗扰能力强的特点。
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公开(公告)号：CN116141308A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202211604364.1
申请日：2022-12-13
Applicant: 燕山大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明提供一种基于足端与液压驱动单元等效刚度阻尼映射的控制方法，其包括下述步骤：构建液压腿部模型，得出足端与转动关节等效刚度映射关系，得出转动关节与液压驱动单元等效刚度映射关系，进一步建立足端与液压驱动单元等效刚度映射关系；建立足端与液压驱动单元等效阻尼映射关系，进一步建立液压驱动型腿部足端与液压驱动单元等效刚度、阻尼映射关系并进行控制。本发明可以根据液压机械臂、液压腿的足端刚度、阻尼柔顺参数精确求解旋转关节及液压驱动单元的柔顺参数，与纯位置控制或具有被动弹簧的柔顺控制相比，液压腿足端刚度、阻尼参数可通过液压驱动缸精确控制、而无需额外设计被动弹簧等机械结构，成本低，可靠性高。
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公开(公告)号：CN115373269A
公开(公告)日：2022-11-22
申请号：CN202211034456.0
申请日：2022-08-26
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04 , B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种四足机器人行走与对角步态运动控制方法，其包括以下步骤，步骤一：利用低维点质量模型模拟四足机器人运动，用离散化方法建立预观时域运动过程的离散状态方程；步骤二：通过线性约束域处理四足机器人行走和小跑步态，确定优化区间；步骤三：建立预观时域内机器人步态运动控制模型的性能指标评价函数，求解机器人的期望落足点和质心位置；步骤四：根据机器人的期望落足点和质心位置，实现四足机器人运动控制。本发明提出的运动控制方法利用离散化方法建立预观时域离散状态方程；将四足机器人步态模式与双足机器人步态模式进行映射，引入线性约束域对机器人运动进行处理；解决机器人行走和小跑步态的运动控制问题，具有高鲁棒性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112109819A
公开(公告)日：2020-12-22
申请号：CN202011015457.1
申请日：2020-09-24
Applicant: 燕山大学
IPC: B62D57/032 , F15B21/08 , F15B1/02 , F15B11/17 , F15B13/06
Abstract: 本发明涉及一种液压控制猎豹仿生四足机器人。该机器人包括：机械结构、液压系统以及控制器；所述机械结构包括4个腿部结构和1个脊柱结构；所述腿部结构包括髋关节、大腿结构以及小腿结构；所述髋关节通过所述大腿结构与所述小腿结构相连接；所述控制器向所述液压系统发送第一控制信号，所述液压系统根据所述第一控制信号控制两个第一直线液压缸并联控制所述大腿结构的运动；所述控制器向所述液压系统发送第二控制信号，所述液压系统根据所述第二控制信号控制两个第二直线液压缸控制所述脊柱结构的机身俯仰动作，模拟猎豹奔跑时猎豹脊柱部分的运动。本发明能够实现液压缸的快速响应动作以及所述机器人整机的快速运动。
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公开(公告)号：CN115373269B
公开(公告)日：2025-04-25
申请号：CN202211034456.0
申请日：2022-08-26
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04 , B62D57/032
Abstract: 本发明涉及一种四足机器人行走与对角步态运动控制方法，其包括以下步骤，步骤一：利用低维点质量模型模拟四足机器人运动，用离散化方法建立预观时域运动过程的离散状态方程；步骤二：通过线性约束域处理四足机器人行走和小跑步态，确定优化区间；步骤三：建立预观时域内机器人步态运动控制模型的性能指标评价函数，求解机器人的期望落足点和质心位置；步骤四：根据机器人的期望落足点和质心位置，实现四足机器人运动控制。本发明提出的运动控制方法利用离散化方法建立预观时域离散状态方程；将四足机器人步态模式与双足机器人步态模式进行映射，引入线性约束域对机器人运动进行处理；解决机器人行走和小跑步态的运动控制问题，具有高鲁棒性。
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公开(公告)号：CN119225180A
公开(公告)日：2024-12-31
申请号：CN202411343200.7
申请日：2024-09-25
Applicant: 燕山大学
IPC: G05B13/04
Abstract: 本发明属于流体传动与控制技术领域，涉及一种基于状态观测器的液压伺服系统神经自适应控制方法，其包括：S1、使用典型液压伺服位控系统进行建模，构建液压伺服位控系统动态模型；S2、根据液压伺服位控系统动态模型，建立非线性拓展状态观测器，确定待测状态和第一扰动；S3、利用自适应神经网络估计液压伺服位控系统的第二扰动；S4、根据液压伺服位控系统的待测状态、第一扰动和第二扰动，设计基于后退控制框架的神经自适应控制器；S5、验证闭环液压伺服位控系统的稳定性，完成液压伺服位控系统的神经自适应控制。本发明解决了液压伺服位控系统存在的强非线性、参数不确定和内外扰动问题，提升了液压伺服位控系统的控制精度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN117948320A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410158908.9
申请日：2024-02-04
Applicant: 燕山大学
Abstract: 本发明提出一种基于滑模和内模融合的液压驱动单元双环位置阻抗控制方法，涉及流体传动与控制领域，其包括：S1、建立液压驱动单元内环滑模控制的等效控制律；S2、根据阻抗原理，得到液压驱动单元外环位置阻抗控制模型；S3、针对步骤S2中的液压驱动单元外环位置阻抗控制模型，融合内模控制原理，得到基于内模控制方法的液压驱动单元位置阻抗外环控制模型；S4、基于内环滑模控制的等效控制律与基于内模控制方法的外环位置阻抗控制模型，形成双环位置阻抗控制方法，应用于液压驱动单元控制实验平台并验证有效性。通过液压驱动单元内环控制采用滑模控制方法，外环控制采用内模控制方法的方式对滑模和内模控制进行融合，能够大幅度提高液压驱动单元位置控制的鲁棒性和精度。
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公开(公告)号：CN117921663A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410128097.8
申请日：2024-01-30
Applicant: 燕山大学
IPC: B25J9/16
Abstract: 本发明涉及一种基于虚拟约束的串联机器人位姿误差补偿控制方法，其包括：S1、建立串联机器人的正向运动学模型和反向运动学模型；S2、建立串联机器人由关节驱动器伺服控制误差与末端执行器的位姿控制误差的关系模型；S3、构建基于虚拟约束的末端执行器位姿误差补偿器，求解串联机器人的关节补偿角度解集；S4、根据串联机器人的关节补偿角度解集完成对串联机器人位姿误差的补偿。本发明将关节实际角度视为虚拟约束，结合末端执行器期望位姿，通过冗余串联机器人的运动学关系得到其余各关节驱动器期望位置的补偿量，不需要复杂的控制器推导和数学转换；本发明提出的方法能够在各类关节驱动器高精度位置控制方法的基础上提高末端执行器位姿控制精度。
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