Feedforward Control of the Rate-Dependent Viscoelastic Hysteresis Nonlinearity in Dielectric Elastomer Actuators

磁滞 粘弹性 前馈 控制理论(社会学) 材料科学 执行机构 非线性系统 介电弹性体 蠕动 电介质 补偿(心理学) 弹性体 计算机科学 复合材料 工程类 控制工程 物理 人工智能 控制(管理) 光电子学 量子力学 精神分析 心理学
作者
Jiang Zou
出处
期刊:IEEE robotics and automation letters 卷期号:4 (3): 2340-2347 被引量:40
标识
DOI:10.1109/lra.2019.2902954
摘要

Dielectric elastomer actuators have shown promising applications in the field of soft robotics. However, due to their rate-dependent viscoelastic hysteresis nonlinearity, it is still challenging to achieve precision tracking control of dielectric elastomer actuators. In this letter, we propose a feedforward control approach that can compensate for the rate-dependent viscoelastic hysteresis nonlinearity with maximum tracking errors of 6.18% and root-meansquare errors of 2.96% when the frequency of the input voltage is between 0.05 Hz and 1.5 Hz. Our control approach consists of two feedforward compensators: 1) for the ease of the hysteresis compensation, a creep compensator is firstly developed to remove the viscoelastic creep nonlinearity; 2) based on a phenomenological mathematical model, an inverse hysteresis compensator is then developed to compensate for the rate-dependent viscoelastic hysteresis nonlinearity. Experimental results of tracking various periodic trajectories demonstrate that: the maximum tracking errors are reduced by 87.17% and the root-mean-square errors are decreased by 89.53%, by comparing the results without the viscoelastic compensation. It is the first time to successfully compensate for both the viscoelastic creep nonlinearity and rate-dependent hysteresis nonlinearity of dielectric elastomer actuators by a feedforward control approach, which may pave the way for further applications in dielectric-elastomer-actuators based soft robotics.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
酷波er应助zzz采纳,获得10
1秒前
的能用纸发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
4秒前
锅锅发布了新的文献求助10
4秒前
lilianan发布了新的文献求助100
4秒前
wy.he应助mhpvv采纳,获得10
4秒前
健忘雁风完成签到,获得积分10
4秒前
Jasper应助研友_n0kqxL采纳,获得30
5秒前
qiqiqi发布了新的文献求助10
5秒前
洪亮发布了新的文献求助10
5秒前
二十三完成签到,获得积分10
6秒前
顺利萃发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
9秒前
酷波er应助qiqiqi采纳,获得10
10秒前
番茄大王完成签到,获得积分10
11秒前
lipel完成签到,获得积分10
13秒前
Iris发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
刘瑞吉完成签到,获得积分10
13秒前
Lucas应助锅锅采纳,获得10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
科研通AI2S应助淡如水采纳,获得10
16秒前
17秒前
的能用纸完成签到,获得积分20
17秒前
18秒前
风筝天空发布了新的文献求助10
18秒前
快乐滑板应助mhpvv采纳,获得10
18秒前
cherish发布了新的文献求助10
20秒前
土豆发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
hdnej完成签到,获得积分10
21秒前
传奇3应助lz采纳,获得30
21秒前
24秒前
有风的地方完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Binary Alloy Phase Diagrams, 2nd Edition 6000
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
Comprehensive Methanol Science Production, Applications, and Emerging Technologies 2000
化妆品原料学 1000
The Political Psychology of Citizens in Rising China 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5637298
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4743192
关于积分的说明 14998742
捐赠科研通 4795599
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2562070
邀请新用户注册赠送积分活动 1521546
关于科研通互助平台的介绍 1481548