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中南大学学报(自然科学版)

Journal of Central South University

第48卷    第11期    总第279期    2017年11月

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文章编号:1672-7207(2017)11-2897-09
液压驱动冗余并联机构内力分析及抑制
高长虹,杨志东,丛大成,韩俊伟,杨炽夫

(哈尔滨工业大学 机电工程学院,黑龙江 哈尔滨,150001)

摘 要: 针对液压驱动冗余并联机构内力问题,分析内力空间及其基的构成,在自由度控制框架下研究不同因素对系统内力的影响。提出基于误差最小控制综合算法(Er-MCSI)的内力抑制策略,以克服液压系统中较强的时变非线性和干扰因素对内力抑制效果的影响。以1个具有2个冗余自由度的六自由度液压驱动冗余并联机构为例,仿真研究该机构分别在等位移、等速和等加速度段工况下不同因素对系统内力的影响,并对其进行内力抑制。研究结果表明:提出的内力抑制策略可实现内力抑制增益在线自适应调节,具有较好的内力抑制效果。

 

关键词: 液压驱动;冗余并联机构;内力抑制;最小控制综合

Internal force analysis and rejection of hydraulically driven redundant parallel mechanism
GAO Changhong, YANG Zhidong, CONG Dacheng, HAN Junwei, YANG Chifu

School of Mechatronics Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China

Abstract:To analyze the internal force characteristics and reduce the internal force of hydraulically driven parallel mechanism, the internal force space and its basis were described firstly. The influence of different factors on internal force of the system was discussed under the freedom control framework. Then an internal force rejection strategy based on the error-based minimal control synthesis with integral action (Er-MCSI) algorithm was proposed for the HDRPM with high nonlinearity, time-varying parameters and external disturbance. Finally, taking a six degrees-of-freedom (DOF) HDRPM with two redundant DOF as an example, under the working conditions of equal displacement, equal velocity and equal acceleration, the influence of different factors on internal force of the system was investigated. The proposed internal force rejection strategy was implemented. The results show that the control method can online adjust the parameters adaptively online and reduce the internal force effectively.

 

Key words: hydraulically driven; redundant parallel mechanism; internal force rejection; minimal control synthesis

中南大学学报(自然科学版)
  ISSN 1672-7207
CN 43-1426/N
ZDXZAC
中南大学学报(英文版)
  ISSN 2095-2899
CN 43-1516/TB
JCSTFT
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