| 气动肌肉力-位移迟滞特性实验与建模 |
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| 引用本文： | 孟德远,李顺利,杨林,李艾民,唐超权.气动肌肉力-位移迟滞特性实验与建模[J].农业机械学报,2021,52(4):402-410. |
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| 作者姓名： | 孟德远 李顺利 杨林 李艾民 唐超权 |
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| 作者单位： | 中国矿业大学;重庆大学 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（51505474）和中国博士后科学基金特别项目（2016T90520） |
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| 摘 要： | 搭建了气动肌肉收缩力测试实验台，通过分析不同压力、行程、收缩速率及频率下气动肌肉收缩力与位移的关系曲线，得出气动肌肉的力-位移迟滞现象具有非对称性、非局部记忆性、大压力弱相关性和准率不相关性。针对常见Prandtl-Ishlinskii（PI）类模型难以准确描述气动肌肉力-位移迟滞曲线的问题，对通用PI迟滞模型的dead-zone算子进行方向上的修正，建立气动肌肉修正PI+Dead-zone迟滞模型，利用最小二乘法进行参数辨识，并与经典PI模型、经典Bouc-Wen（BW）模型、PI+Polynomial模型、Wang-Wen模型、BW+Polynomial模型进行精度对比分析。结果表明，PI类模型性能显著优于BW类模型，且修正PI+Dead-zone模型精度最高，各行程下绝对平均误差不超过1N、均方差不超过1.5N，能无差别处理气动肌肉力-位移迟滞曲线非对称性问题。小行程工况下，气动肌肉经典PI模型也具有一定的描述其力-位移迟滞现象的能力，且其模型参数相对较少。
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| 关 键 词： | 气动肌肉 力-位移迟滞 非对称 Prandtl-Ishlinskii模型 |
| 收稿时间： | 2020/6/17 0:00:00 |
Experimental Investigation and Modeling of Force-Displacement Hysteresis of Pneumatic Muscles |
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| MENG Deyuan,LI Shunli,YANG Lin,LI Aimin,TANG Chaoquan.Experimental Investigation and Modeling of Force-Displacement Hysteresis of Pneumatic Muscles[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2021,52(4):402-410. |
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| Authors: | MENG Deyuan LI Shunli YANG Lin LI Aimin TANG Chaoquan |
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| Institution: | China University of Mining and Technology;Chongqing University |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | pneumatic muscle force-displacement hysteresis asymmetry Prandtl-Ishlinskii model |
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