基于忆阻系统的滞后模型：用于紧凑型气动人工肌肉 作者：Sándor Csikós 和 József Sárosi

《Actuators》：A Memristive-System-Based Hysteresis Model for a Compact Pneumatic Artificial Muscle Sándor Csikós and József Sárosi

　　

摘要

气动人工肌肉在力-收缩过程中表现出明显的滞后现象，这使得在压力依赖性操作条件下进行精确的力建模变得复杂。本研究提出了一种基于忆阻系统的离散时间准静态滞后模型，用于紧凑型气动人工肌肉。该模型通过一个有界的状态来结合加载和卸载力曲线，并使用在特定力变化率下获得的实验数据进行评估。实验中的力变化率为 4 牛顿 每 秒 。模型使用忆阻元件来描述这种滞后现象。 4 牛顿 每 秒 4 牛顿 4 4 次 牛顿 N ／ / 秒 s 。实验在0到0.6 MPa的13个压力水平上进行，每个压力水平有32个卸载点和32个加载点，每种操作条件重复5次。通过重复测量的中值处理得到了代表性的曲线，加载和卸载曲线用五参数Sárosi–Fabulya指数双线性函数进行拟合。状态更新参数在固定的网格上进行评估，在硬切换情况下获得了当前数据集上的最佳环路重建。与Prandtl–Ishlinskii、离散Preisach、Maxwell-slip和采样Bouc–Wen型模型进行基准测试表明，Preisach和Bouc–Wen模型具有更高的环路重建精度。所提出的忆阻模型不应被解释为最佳拟合的基准模型，而应该视为一种低阶的全局分支记忆表示方法，它在整个研究的准静态工作范围内保持了压力依赖性和分支不对称性。