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作者：姚伟;罗天洪;马翔宇;梁爽;付强;
单位：重庆文理学院智能制造工程学院;重庆城市职业学院信息与智能制造学院;
摘要：气动人工肌肉驱动关节存在非线性和时变性特性，传统PID控制难以取得理想的关节轨迹跟踪效果。对此提出一种基于碰撞人群搜索算法(Elastic Collision Seeker Optimization Algorithm, ECSOA)的改进PID控制策略，该策略利用ECSOA算法迭代速度快、不易陷入局部最优的特点，提升PID控制参数选取的合理性，以进一步提高气动人工肌肉的控制性能。为验证所提出策略的可行性和有效性，搭建了MATLAB/Simulink仿真模型和物理试验平台，开展气动人工肌肉膝关节轨迹跟踪控制实验。结果表明，ECSOA较SOA整定PID参数的速度更快且数据更为精准，能随着环境的变化和外界干扰自适应调节控制参数，相较于传统方法，膝关节轨迹跟踪误差降低了55.2%,系统的稳定性提高了24.6%,一定程度上解决了气动人工肌肉控制时存在的非线性和时变性问题。
关键词：碰撞人群搜索算法;;气动人工肌肉;;轨迹跟踪;;PID控制
基金资助：国家自然科学基金资助项目(52175215);; 重庆市英才计划项目(cstc2021ycjh-bgzxm0279);; 重庆科技局基础研究与前沿探索项目(cstc2020jcyj-msxm2322)
