基于负载选择的非线性刚度驱动器性能评价

作     者：宋智斌 赵亚茹 高冬 戴建生 Song Zhibin;Zhao Yaru;Gao Dong;Dai J S

作者机构：天津大学机械工程学院机构理论和装备设计教育部重点实验室天津300072 伦敦大学国王学院 

基　　金：天津市自然科学基金重点资助项目(17JCZDJC30300) 国家自然科学基金资助项目(51475322 51535008 51775367 51721003) 教育部高等学校学科创新引智基地资助项目(B16034)~~ 

出 版 物：《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 (Journal of Tianjin University：Science and Technology)

年 卷 期：2018年第51卷第11期

页      码：1117-1123页

摘      要：恒定刚度的串联弹性驱动器(SEA)的控制性能受刚度的限制,存在着系统安全性与带宽之间的矛盾.可变刚度驱动器(VSA)在一定程度上解决了高安全性与高控制带宽之间的矛盾,但其采用的刚度调节电机增加了结构的复杂性.基于"小负载,低刚度;大负载,高刚度"的人机交互策略的负载选择的非线性刚度驱动器(LDNSA)是一种新的具有良好应用前景的驱动方案.通过Simulink仿真和试验探讨了LDNSA在不同的刚度区间(不同的负载条件)的力矩控制性能,并与不同刚度的SEA的控制性能进行了比较分析.结果表明:与SEA相比,虽然LDNSA的力矩响应平稳性比低刚度的和高刚度SEA差,但LDNSA在负载较小时具有高安全性的同时依然能保证高的控制带宽,而负载较大时,LDNSA的控制带宽更高且力矩响应平稳性能增强.

主 题 词：非线性刚度 柔顺驱动器 控制性能 仿真 试验 

学科分类：080202[080202] 08[工学] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.11784/tdxbz201803027

馆 藏 号：203392581...