文档介绍：兰州理工大学硕士学位论文气动人工肌肉位置控制的研究姓名:陈雷申请学位级别:硕士专业:机械电子工程指导教师:张远深20100419兰州理t大学硕士学位论文摘要本文以德国Festo公司生产的MAS型气动人工肌肉为研究对象,通过理论分析建立了气动人工肌肉的静动态数学模型,并通过实验和仿真加以验证。在对气动人工肌肉控制系统特性分析的基础上运用模糊理论和自适应控制方法设计了气动人工肌肉的模糊自适应整定PID控制策略,并对其进行仿真分析。首先,基于能量守恒定律,抓住影响气动人工肌肉的主要因素,橡胶弹性力以及橡胶筒与纤维层间摩擦力的影响,建立了相对简单而又较为完整的气动人工肌肉静态数学模型,并通过实验和计算机仿真对其进行了研究。其次,从控制阀的流量方程、执行元件的动态方程和运动方程入手,将气动人工肌肉作为一种气压传动系统来研究,建立了气动人工肌肉系统动态特性的非线性数学模型,并通过实验和计算机仿真分析了气动人工肌肉开环控制系统的动态工作特性。在此基础上,求出了闭环控制系统的传递函数。最后,针对气动人工肌肉控制系统的强非线性以及难于建立精确数学模型的特点,提出了气动人工肌肉位置伺服控制系统的模糊自适应整定PID控制策略。通过仿真得出,单纯的PID控制时,由于系统的非线性,容易引起系统响应的抖动,不能获得良好的动态特性,然而模糊自适应整定PID控制不仅改善了系统的动态特性,而且响应平滑,超调量小,在外部干扰和参数的改变时,系统具有强的鲁棒性。因此,对于气动人工肌肉位置控制伺服系统来说,模糊自适应整定PID控制是可行的、合理的。关键词:气动人工肌肉;静动态特性;PID控制;模糊控制;自适应控制;模糊自适应整定PID控制;位置控制气动人工肌肉八点调平的研究Abstract111thisdisSertation,panyFesto'spneumaticartificialmuscleMASwasstudied,allimprovedstaticanddynammmathematicmodelofpneumaticmuscleactuatorwasdevelopedbymeallsoftheoreticanalysisandverifiedthroughexperiment,,basedOilenergyconservation,anewimprovedstaticmathematicmodeofPMAwasdevdopedconsideringtherubberelasticityandthefrictionbetweenmbbertubeandbraidedmeshshell,,actuatordynamicequmionsandequationSofmotiontostart,thepneumaticartificialmusclesasakindofpressureChuandisystemtostudy,,theobtaineddosed—,uratemathematicmodel,',asimplePIDcontrol,ojitter,cannotgetagooddynamicperformance,howevef,adaptivefuzzy—haracteristics,fastresponsetimeandsmooth,noovershoot,butalsointheexternaldisturbancesand