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面向多级流道式磁流变阻尼器的高精度改进双曲正切模型
1
作者
杜恒
吕彦廷
+1 位作者
黄惠
马佰周
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第7期39-49,共11页
液压作动器中串联多级流道式磁流变阻尼器(MFC-MRD)可有效改善液压阀控缸系统的欠阻尼特性,提高系统的稳定性,该技术在足式机器人、挖掘机等装备中具有潜在的应用价值。但MFC-MRD的高功率密度设计必然会增加阻尼流道的有效长度,进而增...
液压作动器中串联多级流道式磁流变阻尼器(MFC-MRD)可有效改善液压阀控缸系统的欠阻尼特性,提高系统的稳定性,该技术在足式机器人、挖掘机等装备中具有潜在的应用价值。但MFC-MRD的高功率密度设计必然会增加阻尼流道的有效长度,进而增大系统的阻尼力,导致现有动力学模型无法精确描述MFC-MRD的非线性滞回特征。为改善MFC-MRD的非线性滞回特性,该文基于力学性能试验,通过分析多级流道结构及非线性滞回曲线特征,对双曲正切曲线进行分割重组,进而提出了符合滞回特性的改进双曲正切模型;在参数辨识过程中,为避免模型参数陷入局部最优和“早熟”,对遗传算法的选择算子进行改进,进而提出了一种三级逐步逼近的选择算子,提高了模型参数的辨识精度,并依据力学实验数据,精确地获得了模型参数与电流的关系。模型对比结果表明,相较于Bouc-Wen模型和数据驱动式模型,该文建立的改进双曲正切模型的精度最高可提高75%,能准确地描述MFC-MRD存在的非线性滞回特性,具有较高的精确性。
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关键词
多级流道式磁流变阻尼器
双曲正切曲线
正向运动学模型
改进遗传算法
参数辨识
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职称材料
耦合磁流变与液压机器人关节设计及冲击抑制
2
作者
杨坤全
马佰周
+1 位作者
余春梅
黄惠
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第8期332-339,349,共9页
液压机器人足端与地面接触时容易产生较大的碰撞冲击,其会导致零部件受损,严重影响足式机器人使用寿命。针对于此,这里提出了将磁流变阻尼器串联于液压驱动关节实现一体化的减振新方法。首先,以足端可达面积最大为目标,对液压足式机器...
液压机器人足端与地面接触时容易产生较大的碰撞冲击,其会导致零部件受损,严重影响足式机器人使用寿命。针对于此,这里提出了将磁流变阻尼器串联于液压驱动关节实现一体化的减振新方法。首先,以足端可达面积最大为目标,对液压足式机器人腿部结构进行优化,确定腿节长度、摆角及驱动器尺寸。其次,依据垂落工况设计磁流变阻尼器,并将其通过共用活塞杆的方式与液压作动器串联共同形成液压阻尼作动器。然后,依据单腿垂落冲击工况设计模糊控制器,进而减少冲击后的活塞杆位移误差。最后,通过单腿垂落冲击试验知:串有磁流变阻尼器的液压作动器对足式机器人具有明显的抗冲击效果,致使机械腿动态误差最小。
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关键词
液压足式机器人
磁流变阻尼器
液压阻尼作动器
垂落冲击
模糊控制器
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职称材料
外部冲击下的液压阻尼作动器位置控制策略研究
3
作者
马佰周
黄惠
+3 位作者
纵怀志
张军辉
徐兵
杜恒
《液压与气动》
北大核心
2024年第12期126-137,共12页
为了提高液压伺服系统在外部负载突变时的控制性能,提升核心元件和传感单元的使用寿命,创新提出液压作动器与磁流变阻尼器串联的液压阻尼作动器,以实现主动阻尼补偿。首先,针对系统的抗冲击需求,定制开发了多级堆叠式流道结构的磁流变...
为了提高液压伺服系统在外部负载突变时的控制性能,提升核心元件和传感单元的使用寿命,创新提出液压作动器与磁流变阻尼器串联的液压阻尼作动器,以实现主动阻尼补偿。首先,针对系统的抗冲击需求,定制开发了多级堆叠式流道结构的磁流变阻尼器,并将其与液压作动器串联组成液压阻尼作动器;然后,采用基于力内环和位置外环的阻尼补偿控制方法,且设计磁流变阻尼器与液压作动器的耦合控制器,确保液压作动器位移跟踪精度的同时快速抑制外部振动冲击;最后,构建位移激励和变负载冲击实验,活塞杆的综合位移控制精度提高了38%以上,验证了液压阻尼作动器在耦合控制器下具备良好的动态响应性能和冲击抑制效果。
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关键词
液压伺服系统
液压阻尼作动器
磁流变阻尼器
位置控制
冲击抑制
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职称材料
题名
面向多级流道式磁流变阻尼器的高精度改进双曲正切模型
1
作者
杜恒
吕彦廷
黄惠
马佰周
机构
福州大学机械工程及自动化学院/流体动力与电液智能控制福建省高校重点实验室
出处
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第7期39-49,共11页
基金
国家自然科学基金项目(52105053)
流体动力与机电系统国家重点实验室开发基金项目(GZKF-202114)。
文摘
液压作动器中串联多级流道式磁流变阻尼器(MFC-MRD)可有效改善液压阀控缸系统的欠阻尼特性,提高系统的稳定性,该技术在足式机器人、挖掘机等装备中具有潜在的应用价值。但MFC-MRD的高功率密度设计必然会增加阻尼流道的有效长度,进而增大系统的阻尼力,导致现有动力学模型无法精确描述MFC-MRD的非线性滞回特征。为改善MFC-MRD的非线性滞回特性,该文基于力学性能试验,通过分析多级流道结构及非线性滞回曲线特征,对双曲正切曲线进行分割重组,进而提出了符合滞回特性的改进双曲正切模型;在参数辨识过程中,为避免模型参数陷入局部最优和“早熟”,对遗传算法的选择算子进行改进,进而提出了一种三级逐步逼近的选择算子,提高了模型参数的辨识精度,并依据力学实验数据,精确地获得了模型参数与电流的关系。模型对比结果表明,相较于Bouc-Wen模型和数据驱动式模型,该文建立的改进双曲正切模型的精度最高可提高75%,能准确地描述MFC-MRD存在的非线性滞回特性,具有较高的精确性。
关键词
多级流道式磁流变阻尼器
双曲正切曲线
正向运动学模型
改进遗传算法
参数辨识
Keywords
multi-stage flow channel magnetorheological damper
hyperbolic tangent curve
forward kinematics model
improved genetic algorithm
parameter identification
分类号
TH113.2 [机械工程—机械设计及理论]
TH128 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
耦合磁流变与液压机器人关节设计及冲击抑制
2
作者
杨坤全
马佰周
余春梅
黄惠
机构
漳州职业技术学院智能制造学院
福州大学机械工程及自动化学院
出处
《机械设计与制造》
北大核心
2025年第8期332-339,349,共9页
基金
福建省自然科学基金面上资助项目(2020J01452)
流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金(GZKF-202114)
+1 种基金
漳州职业技术学院科研项目(ZZY2021B068)
漳州职业技术学院智能装备与关键技术科研创新团队(zzyt23003)。
文摘
液压机器人足端与地面接触时容易产生较大的碰撞冲击,其会导致零部件受损,严重影响足式机器人使用寿命。针对于此,这里提出了将磁流变阻尼器串联于液压驱动关节实现一体化的减振新方法。首先,以足端可达面积最大为目标,对液压足式机器人腿部结构进行优化,确定腿节长度、摆角及驱动器尺寸。其次,依据垂落工况设计磁流变阻尼器,并将其通过共用活塞杆的方式与液压作动器串联共同形成液压阻尼作动器。然后,依据单腿垂落冲击工况设计模糊控制器,进而减少冲击后的活塞杆位移误差。最后,通过单腿垂落冲击试验知:串有磁流变阻尼器的液压作动器对足式机器人具有明显的抗冲击效果,致使机械腿动态误差最小。
关键词
液压足式机器人
磁流变阻尼器
液压阻尼作动器
垂落冲击
模糊控制器
Keywords
Hydraulic Legged Robots
Magnetorheological Damper
Hydraulic Damping Actuator
Drop Impact
Fuzzy Controller
分类号
TH16 [机械工程—机械制造及自动化]
TP241 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
外部冲击下的液压阻尼作动器位置控制策略研究
3
作者
马佰周
黄惠
纵怀志
张军辉
徐兵
杜恒
机构
浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室
福州大学机械工程及自动化学院
出处
《液压与气动》
北大核心
2024年第12期126-137,共12页
文摘
为了提高液压伺服系统在外部负载突变时的控制性能,提升核心元件和传感单元的使用寿命,创新提出液压作动器与磁流变阻尼器串联的液压阻尼作动器,以实现主动阻尼补偿。首先,针对系统的抗冲击需求,定制开发了多级堆叠式流道结构的磁流变阻尼器,并将其与液压作动器串联组成液压阻尼作动器;然后,采用基于力内环和位置外环的阻尼补偿控制方法,且设计磁流变阻尼器与液压作动器的耦合控制器,确保液压作动器位移跟踪精度的同时快速抑制外部振动冲击;最后,构建位移激励和变负载冲击实验,活塞杆的综合位移控制精度提高了38%以上,验证了液压阻尼作动器在耦合控制器下具备良好的动态响应性能和冲击抑制效果。
关键词
液压伺服系统
液压阻尼作动器
磁流变阻尼器
位置控制
冲击抑制
Keywords
hydraulic servo system
hydraulic damping actuator
magnetorheological damper
position control
impact suppression
分类号
TH137 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
面向多级流道式磁流变阻尼器的高精度改进双曲正切模型
杜恒
吕彦廷
黄惠
马佰周
《华南理工大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
耦合磁流变与液压机器人关节设计及冲击抑制
杨坤全
马佰周
余春梅
黄惠
《机械设计与制造》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
外部冲击下的液压阻尼作动器位置控制策略研究
马佰周
黄惠
纵怀志
张军辉
徐兵
杜恒
《液压与气动》
北大核心
2024
0
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职称材料
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