[发明专利]用于控制双作用气动致动器的方法和装置

权利要求书

1.一种控制双作用气动致动器的方法，所述致动器包括致动活塞和两个气动腔室，其中，一个腔室中的压力在一个方向上对活塞施加力，而另一个腔室中的压力在相反方向上对所述活塞施加力，并且所述方法包括：

获得对所述致动器的刚度的数字指标的约束，并获得针对所述致动器的位置的设定点；

测量所述致动器的位置；

计算所述致动器的刚度的数字指标；

鉴于所述约束来计算控制信号以调节所述两个气动腔室中的压力，包括鉴于所述约束针对所述控制信号中的每一个控制信号，计算以下各项的加权和：(i)所述致动器的所述位置的误差、(ii)所述致动器的速度、以及(iii)所述致动器的刚度的数字指标的误差，以便同时使所述致动器的所述位置的误差以及所述致动器的刚度的数字指标的误差最小化；以及

响应于所述控制信号来致动气动设备以调节所述致动器的所述气动腔室中的压力。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

测量所述致动器的所述气动腔室中的每一个气动腔室中的压力；以及

将测量到的压力用于计算所述致动器的刚度的数字指标。

3.根据权利要求2所述的方法，包括：使用所述两个气动腔室中的压力的加权和来计算所述致动器的刚度的数字指标。

4.根据权利要求2所述的方法，包括：通过对所述两个气动腔室中的压力求平均来计算所述致动器的刚度的数字指标。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，响应于所述控制信号来致动所述气动设备以调节所述致动器的所述气动腔室中的压力包括：致动所述气动设备中的每一个气动设备以在与对应的控制信号的幅度相一致的持续时间内提供恒定的流动速率。

6.一种用于控制双作用气动致动器的系统，所述系统包括：

接口，其被配置为获得针对所述致动器的位置的设定点并获得对所述致动器的刚度的数字指标的约束；

位置传感器，其被配置为测量所述致动器的所述位置；

两个压力传感器，其被配置为测量所述致动器的两个气动腔室中的每一个气动腔室中的压力，所述两个压力传感器包括：被配置为测量指示第一腔室中的压力的值的第一传感器以及被配置为测量指示第二腔室中的压力的值的第二传感器；

电子处理单元，其被配置为使用指示所述两个气动腔室中的压力的测量值来计算所述致动器的刚度的数字指标，以及鉴于所述约束来计算控制信号以调节所述两个气动腔室中的压力，包括鉴于所述约束针对所述控制信号中的每一个控制信号，计算以下各项的加权和：(i)所述致动器的所述位置的误差、(ii)所述致动器的速度、以及(iii)所述致动器的刚度的数字指标的误差，以便同时使所述致动器的所述位置的误差以及所述致动器的刚度的数字指标的误差最小化；以及

换能器，其用于将所述控制信号转换成气动控制信号，所述换能器被配置为根据所述控制信号来调节所述致动器的所述两个气动腔室中的压力。

7.根据权利要求6所述的系统，其中，用于获得对所述致动器的刚度的数字指标的约束的所述接口包括用于为对所述致动器的刚度的数字指标的约束选择存储值的单元。