基于Prandtl-Ishlinskii迟滞的气动肌腱力模型

摘要

针对气动肌腱固有的结构特性而呈现强非线性和时变性等问题,极大地增大控制系统设计难度和复杂度,建立精确力模型变得尤为重要。为解决迟滞特性的影响,提出采用理论与实验相结合法方法,通过实验获取气动肌腱工作长度、气压和对应输出力大小关系,再利用Prandtl-Ishlinskii迟滞模型理论对迟滞项建模,采用最小二乘法对迟滞项模型参数辨识权值与阈值,解决迟滞特性的影响,各项因素分别建模,简化模型难度,最终得到气动肌腱力学模型。以FESTO公司MAS型气动肌腱为研究对象,实验结果表明,通过Prandtl-Ishlinskii迟滞模型理论预测的气动肌腱轴向力与实验值误差在较低水平,验证了模型的可行性。