:机器人在运动过程中较大的外干扰力会降低机器人关节控制器的精度进而影响机器人的控制性能。以足式机器人的关节驱动器—液压驱动单元为研究对象建立了非对称缸液压驱动单元位置控制系统的数学模型推导了其状态空间表达式;将系统的总扰动扩张为一个新的状态变量从而建立了液压驱动单元位置控制系统的扩张状态观测器并通过带宽确定扩张状态观测器增益参数;设计了控制系统的控制律并对设计的扩张状态观测器的有效性进行了实验验证。实验表明:设计的扩张状态观测器对控制系统扰动有一定的抑制作用增强了系统稳定性提高了系统受外界干扰时的控制精度。

液压驱动型足式机器人在运动过程中各关节液压驱动单元(Hydraulic drive unitHDU)多采用基于液压控制内环的外环阻抗控制方法其中液压控制内环可分为位置闭环控制和力闭环控制。当液压控制内环采用位置闭环控制时其位置控制性能直接决定了外环阻抗控制性能所以一种针对HDU的高精度的位置控制方法具有重要研究意义。针对以上研究意义首先对HDU位置控制系统6阶数学模型进行简化求出位置控制系统中各部分传递函数。其次推导位置控制输入前馈补偿控制器该控制器中含有液压系统固有非线性和负载特性。最后在HDU性能测试试验平台上在多种典型输入信号以及对角小跑输入信号下对系统的位置控制性能进行试验研究并给出定量分析。试验结果表明在不同输入信号下加入所提出的输入前馈补偿控制器可以大幅提高系统位置控制性能并且该控制