1.一种电液执行器,其特征在于,所述电液执行器包括伺服缸、喷嘴挡板伺服阀、力传感器、位移传感器和运动控制器;
所述伺服缸的缸体上集成设置有进油仿生流道、无杆腔仿生流道、有杆腔仿生流道和回油仿生流道;
所述喷嘴挡板伺服阀设置在所述伺服缸的缸体的外部;
所述喷嘴挡板伺服阀的进油口通过进油仿生流道与进油管道连通;所述喷嘴挡板伺服阀的第一控制油口与伺服缸的无杆腔通过无杆腔仿生流道连通;所述喷嘴挡板伺服阀的第二控制油口与伺服缸的有杆腔通过有杆腔仿生流道连通,所述喷嘴挡板伺服阀的回油口通过回油仿生流道与油箱连通;
所述力传感器安装在伺服缸的缸杆的前端;所述位移传感器的外筒固定在伺服缸的缸体上,所述位移传感器的内套与所述伺服缸的缸杆的一侧固定连接;
所述力传感器和所述位移传感器均与所述运动控制器连接,所述力传感器用于采集所述伺服缸的缸杆出力值,所述位移传感器用于采集所述伺服缸的缸杆位移值;
所述运动控制器与所述喷嘴挡板伺服阀的控制端连接,所述运动控制器用于根据所述缸杆出力值和所述缸杆位移值控制所述喷嘴挡板伺服阀的第一控制油口和第二控制油口的状态,以调整伺服缸的缸杆的输出位移,使伺服缸的缸杆的输出位移为期望位移。
2.根据权利要求1所述的电液执行器,其特征在于,所述伺服缸包括缸体和缸杆;所述缸体内部设置有有杆腔和无杆腔,所述缸杆设置在所述有杆腔内。
3.根据权利要求1所述的电液执行器,其特征在于,所述进油仿生流道、所述无杆腔仿生流道、所述有杆腔仿生流道和所述回油仿生流道采用激光融化制造工艺设置在伺服缸的缸体上。
4.根据权利要求1所述的电液执行器,其特征在于,所述电液执行器还包括滤芯;
所述滤芯设置在所述喷嘴挡板伺服阀的进油口。
5.根据权利要求1所述的电液执行器,其特征在于,所述电液执行器还包括第一压力传感器和第二压力传感器,所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别设置在伺服缸的无杆腔和有杆腔内。
6.根据权利要求1所述的电液执行器,其特征在于,所述运动控制器包括位置阻抗控制模块和状态观测模块;
所述位置阻抗控制模块用于根据缸杆出力值采用阻抗特性公式 计算阻抗控制外环位置偏差信号Xe,并将阻抗控制外环位置偏差信号进行比较处理,获得伺服缸缸杆的期望位置,计算期望位置和采集得到的缸杆位移值的差值作为位置控制内环偏差信号;其中,FL为缸杆出力值,CD为电液执行器的期望阻尼,KD为电液执行器的期望刚度,s为状态变量;
所述状态观测模块,用于采用状态观测算法对所述位置控制内环偏差信号进行校正,并利用校正后的位置控制内环偏差信号控制喷嘴挡板控制阀的第一控制油口和第二控制油口的状态。
7.一种电液执行器的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括如下步骤:采集伺服缸的缸杆出力值和缸杆位移值;
根据缸杆出力值采用阻抗特性公式计算阻抗控制外环位置偏差信号;
将阻抗控制外环位置偏差信号进行比较处理,获得伺服缸缸杆的期望位置,并计算期望位置和采集得到的缸杆位移值的差值作为位置控制内环偏差信号;
采用状态观测算法对所述位置控制内环偏差信号进行校正,并利用校正后的位置控制内环偏差信号控制喷嘴挡板控制阀的第一控制油口和第二控制油口的状态。
8.根据权利要求7所述的电液执行器的控制方法,其特征在于,所述阻抗特性公式为:其中,Xe为阻抗控制外环位置偏差信号,FL为缸杆出力值,CD为电液执行器的期望阻尼,KD为电液执行器的期望刚度,s为状态变量。