计及动态负载的气动肌肉驱动器迟滞模型

摘要：

气动人工肌肉是一种新型的柔顺性驱动器,但由于采用硅胶等非线性材料而存在明显的迟滞现象,并且其滞环参数随着负载的不同而变化.本文基于广义Prandtl-Ish-linskii迟滞模型,引入气动肌肉的负载参数,建立了计及动态负载的迟滞模型Load-de-pendent generalized Prandtl-Ishlinskii(LGPI).在0～100 N的负载范围内进行实验,验证了该模型能较好地描述气动肌肉在动态负载作用下的不对称迟滞特性,其滞环回路位置误差最大不超过1 mm.将LGPI模型的逆作为PID控制的前馈环节,以控制气动肌肉驱动的机械单指灵巧手手指,在不同负载下进行角度跟踪实验.与无前馈的PID控制实验结果对比分析表明,增加基于LGPI模型的前馈环节能提高控制系统的响应速度和控制精度.

关键词：灵巧手、气动肌肉、Prandtl-Ishlinskii、迟滞、动态负载

所属期刊栏目：32

分类号：TP242;TP391;G434

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;浙江省属高校基本科研业务费专项;浙江省重点研发计划资助项目

在线出版日期：2022-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：430-440