陈志高，胡仕成， 黎新齐

(1.中南大学 机电工程学院，湖南 长沙 410083；2.高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙 410083；3.山河智能技术中心，湖南 长沙 410100)

引言

高空带电机器人[1-2]是由机械臂、抓手、液压控制系统、车体所构成，抓手通过控制来完成自主识别导线位置，自动剥切导线绝缘层和支线线路与引线线路搭接等工作，因此保证抓手位置和操作的精确定位完全要依靠臂架的稳定控制，在其工作过程中，臂架不能出现振动抖动，要保证臂架相对稳定。

为了提高臂架液压控制的稳定性，对液压控制技术进行广泛研究[3-8]，李阁强等[9]提出BP神经网络控制策略，设计了神经网络控制器，搭建模型并对其仿真，结果显示基于神经网络控制的闭环液压系统可以提高速度和压力的控制精度及稳定性能；李广等[10]采用非线性PID控制的方法，设计了非线性PID控制模型，通过跟踪器调节控制器参数，对液压缸活塞的速度进行了仿真验证，结果表明该控制方法可以提高液压系统的稳定性；石家庆等[11]提出了阀控缸液压系统在变负载下液压锁的一种模式，解决了系统振动抖动幅度较大的问题。

响应滞后时间、超调量、稳定时间是系统稳定性的反映指标，高空带电机器人是要保证抓手的工作精度，即工作时抓手可以精准的抓到主线完成线路维护检修任务，因此系统的超调量是优先需要满足的指标，必须尽可能降到最低。本研究设计了模糊PID控制器闭环液压控制系统来提高臂架的稳定性，不仅要满足超调量降低的要求，还要相对缩短系统的响应滞后时间和稳定时间，达到系统高精度、快响应的目标。……