基于速率观测器的挖掘机器人时延鲁棒控制研究.pdf

Vd．6 第6卷第3期 中国工程机械学报 No．3 2008年9月 CONSIRUCTIONMACHINERY Sep．2008 C|m4E亚】d『IiNAI，OF 基于速率观测器的挖掘机器人时延鲁棒控制研究 刘 强1一，冯培恩1，潘双夏1 (1．华侨大学机电与自动化学院，福建泉州362021；2．浙江大学机械设计研究所．浙江杭州310027) 摘要：在挖掘机器人运动控制中，控制元件比例阀在零位存在较大的死区，驱动元件非对称液压缸为非线性系 统，使得对铲斗关节实现高性能位置伺服控制难度很大。提出一种基于局部线性化模型的时延鲁棒控制方法；考 虑到编码器测量精度较低，对液压缸位移及速率信号提出一种在线鲁棒估计方法，通过对扰动输入的补偿来减 小估计误差；提出一种新型的比例阀死区补偿策略，依据参考模型位置输出对比例阀零位进行切换，既不牺牲系 统的动态品质，又能有效避免比例阀阀芯的频繁切换．计算机仿真结果表明，这一方法对外部力扰动和参数变化 均具有很强的鲁棒性，且新型速率观测器和比例阀死区补偿环节能明显增强液压系统输出的平稳性． 关键词：伺服；控制；液压缸；比例阀；死区；观测器 中图分类号：TP27l 文献标识码：A 文章编号：1672—5581(2008)03一0276一06 controlbasedon monitor excavatorrobust Time-delayed speed LIU Qian91一，FENGPei．erl2，PANShuang-xia2 (1．CollegeofMechanical．ElectronicandAutomation，HuaqiaoUniveBity。Qm如I362021，China； 2．TheInstituteofMechanical 310027，China) Design．ZhejiangUniversity，I-langzhou the ofexcavatormotional deadzoneof Abstract：In control，awidely-ranged controllingproportional process valvesOCCUl圆atzero thatthe actuates鸽anon。linear position．Due cylinder system． asymmetrichydraulic bucket remains a robust ser、，0controlon still result，a high—performance joint problematic．Astime-delayed is alocalizedlinear tothelOW ofencoders．anon- control proposedusing model．Owingmeasuringpr