液压摆动关节：仿生推进器的动态特性与自适应控制

本文主要探讨了水下仿生推进器中采用液压驱动的阀控液压摆动关节的建模与动态特性分析。这种推进器通过模仿鱼类的柔性长背鳍波动运动，能够通过调节液压系统的流量和分配阀的控制参数，实现对运动学参数的快速响应，从而实现平稳、流畅且连续的仿生运动。核心工作是构建了阀控液压摆动关节的动力学模型，这个模型基于液压系统的原理，考虑了阀的控制作用，使得推进器的行为更加精确和可控。 作者首先详细研究了液压系统的动力学特性，通过建立数学模型得到了系统的传递函数，这是一种关键的工具，用于描述系统输入与输出之间的关系，有助于理解系统的响应特性。通过对传递函数的分析，研究者揭示了阀控液压摆动关节在稳定性能上的特点，即具有一定的自稳定性，这意味着系统在没有外部扰动时能够保持稳定的工作状态。 此外，文中还关注了动态位置刚度特性，这是衡量系统抵抗位移变化的能力。作者发现，推进器的工作频率与影响位置刚度的负载变化频率存在重叠，这意味着通过优化设计，可以在特定频率范围内控制动态响应速度，以适应不同的环境或任务需求。 这项研究对于深入理解水下仿生推进器的运动控制策略以及优化其性能具有重要意义。它不仅提供了理论支持，也为实际应用中的控制器设计和性能改进提供了宝贵的指导。未来的研究可能进一步探索如何通过更精细的结构参数调整，提升推进器的效率和灵活性，使其在水下操作中展现出更强的适应性和智能化。