基于复合粒子群自适应液压伺服系统力跟踪控制与试验
2018-01-25苏文海闫聪杰朱光强袁立鹏息晓琳何景峰
东北农业大学学报 2018年1期
苏文海,李 冰,闫聪杰,朱光强,袁立鹏,息晓琳,何景峰
(1.东北农业大学工程学院,哈尔滨 150030;2.哈尔滨工业大学机电工程学院,哈尔滨 150001;3.哈尔滨博实自动化股份有限公司,哈尔滨 150078)
随着新型农业移动平台发展,农业足式移动平台对复杂环境适应性及运动灵活性等方面较其他移动方式优势明显,智能控制等高新技术应用成为农业机械装备研究重要方向[1-2]。其中,液压伺服系统作为农业足式移动平台主要传动方式[3],由于末端位置缺少力跟踪或力跟踪不准确,机器人在田间、山地等复杂路面温室行走时环境刚度及末端位置期望力不断变化,引起机身不稳定,影响作业性能。因此,研究液压伺服末端位置力跟踪控制对促进农业工程技术发展具有重要作用[4-5]。目前,液压伺服系统力跟踪控制主要基于位置阻抗控制策略[6-7],末端位置力跟踪稳态误差较高,具有系统非线性及参数时变性特点,Sharifi等提出一种自适应阻抗控制策略,可辨识环境刚度及环境位置,补偿期望位置,有效降低末端位置力跟踪稳态误差[8-9];李二超和刘智光等提出一种基于模糊自适应阻抗控制策略,采用模糊算法通过力偏差及其变化率选择阻尼参数,快速跟踪末端位置期望力[10-11]。
本文提出一种基于复合粒子群自适应控制策略。在建立液压伺服系统数学模型和阻抗模型基础上,根据环境刚度及力偏差采用模糊算法确定阻抗参数范围,结合莱维飞行粒子群对阻抗参数快速通过局部和全局搜索确定阻抗参数,采用3次样条插值拟合阻抗参数随环境刚度变化方程;……
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