[发明专利]用于液压驱动腿足式机器人的汽油发动机转速控制方法

权利要求书

1.一种用于液压驱动腿足式机器人的汽油发动机转速控制方法，采用带有前馈控制的PI控制器进行PI控制方法，其中PI控制器的输出通过模糊控制器进行模糊逻辑自动调整，其特征是，具体步骤如下：

(1)根据发动机给定转速V_ref和发动机实际转速V，计算出转速误差e_k和转速误差的变化量de，其中e_k＝V-V_ref，de＝e_k-e_k-1，e_k-1为控制系统执行上一次运算时的转速误差e_k；

(2)PI控制器根据转速误差e_k和转速误差变化量de，使用分段式增量式PI算法计算输出u_{k_fb}，其中u_{k-1_fb}为执行上一次PI运算时计算出的u_{k_fb}，K_{P_small}和K_{P_large}分别为转速误差的绝对值小于等于300以及转速误差的绝对值超过300时的比例增益，K_{I_small}和K_{I_large}分别为转速误差的绝对值小于等于300以及转速误差的绝对值超过300时的积分增益；

(3)通过机器人运动速度的变化量ΔV经过K_vQ增益后输出液压油流量的变化量ΔQ，K_vQ＝12.48；

(4)模糊控制器根据转速误差e_k和液压油流量的变化量ΔQ，经模糊逻辑计算输出u_{k_ff}，u_{k_fb}和u_{k_ff}的差u_{k_fb}-u_{k_ff}作为最终控制器的输出，发送PWM信号给舵机，通过舵机的旋转操控油门线的松紧，控制汽油发动机的油门开度，进而控制汽油发动机的转速；

模糊控制器由模糊接口、模糊推理机、模糊规则表和解模糊接口组成，其输入为转速误差e_k和液压油流量变化量ΔQ，模糊接口利用三角隶属度函数将e_k和ΔQ转化成模糊变量NB，NS，ZO，PS和PB，之后模糊推理机利用u_{k_ff}的模糊规则表将输入模糊集合映射到输出模糊集合，最后解模糊接口采用三角隶属度函数和中心平均解模糊的方法计算u_{k_ff}。

2.根据权利要求1所述的用于液压驱动腿足式机器人的汽油发动机转速控制方法，其特征是，所述u_{k_ff}模糊规则表：

3.根据权利要求1所述的用于液压驱动腿足式机器人的汽油发动机转速控制方法，其特征是，所述e_k和ΔQ的三角隶属度函数表达式如下，其中x为e_k或ΔQ，e_k的隶属度函数中n＝300，ΔQ的隶属度函数中n＝15；

4.根据权利要求1所述的用于液压驱动腿足式机器人的汽油发动机转速控制方法，其特征是，所述u_{k_ff}的隶属度函数表达式如下，其中n＝u_{k_ff，max}＝500：