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摘要
针对膝-踝-趾动力型假肢系统的强耦合性，导致系统控制效果不理想等问题，本文设计控制法则分解法解耦器对系统进行解耦，降低耦合度，提高控制效果。利用拉格朗日方程建立了膝-踝-趾动力型假肢系统支撑末期的动力学模型，此模型的耦合度为1.22,耦合性较强，需要进行解耦；基于控制法则分解法设计模型解耦器，以此简化假肢系统，将耦合度强的系统简化为膝、踝、趾独立控制的模型；基于自适应迭代学习设计控制器，对解耦前后三自由度假肢系统的各关节进行控制。结果表明：此解耦器可以将假肢模型简化为3个单输入、单输出的系统，同时降低关节间的耦合度，加快系统的收敛速度，与解耦前的控制效果相比，解耦后系统收敛误差明显减小。本文为多关节假肢系统提供了模型简化方法，为实物样机控制提供理论验证。
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单位中国核电工程有限公司; 河北工业大学
