机床与液压

作者：吕立彤，周时钊，程敏，丁孺琦，陈正，徐兵

单位：石家庄铁道大学机械工程学院；福州大学机械工程及自动化学院；重庆大学机械与运载工程学院；华东交通大学机电与车辆?工程学院；浙江大学海洋学院；浙江大学，流体动力基础件与机电系统全国重点实验室

关键词：液压机械臂;建模与辨识;高精度控制;遥操作控制

基金：浙江省自然科学基金杰出青年基金项目(LR23E050001)；国家自然科学基金项目（52575076；52550004）；河北省高等学校科学技术研究项目(BJ2025200)；铁路青年人才托举工程项目

随着工程机械等领域智能化发展对精细化作业能力要求的提升，液压机械臂需具备高精度闭环控制功能以实现精准作业。为此，系统分析液压机械臂精准作业与控制技术的研究现状，从建模与辨识、底层闭环控制和上层决策控制3个层面梳理关键技术问题与发展方向。在系统建模方面，深入研究多自由度液压机械臂的动力学机制，揭示其非线性、不确定性及环境交互中的模型特性，是开展高性能控制设计的重要基础。在控制技术层面，底层闭环控制是实现给定信号高精度跟踪的关键，而在现有技术条件下，实现全自主作业难度极大，人工辅助决策层成为不可或缺的重要手段。对此，在闭环控制层面，分析传统线性控制方法难以取得高性能的原因，提出基于模型的控制是提升性能的有效手段，并对基于学习或基于数据的方法在液压机械臂上的应用进行综述。在决策控制层面，分析遥控与主从遥操作控制的区别，提出具备力反馈等作业环境感知功能的遥操作是半自主作业的可行方法，并对其中关键技术进行分析。最后，从闭环控制、主从控制、智能化技术等方面对相关技术发展提出展望。

来源：2025年第23期

《机床与液压》期刊编辑部

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