Long Short Term Memory Model Based Position-Stiffness Control of Antagonistically Driven Twisted-Coiled Polymer Actuators Using Model Predictive Control

模型预测控制 执行机构 刚度 计算机科学 控制理论(社会学) 接头(建筑物) 波形 职位(财务) 关节刚度 均方预测误差 期限(时间) 控制器(灌溉) 控制(管理) 算法 结构工程 工程类 人工智能 物理 财务 量子力学 经济 电信 农学 雷达 生物
作者
Tuan Luong,Kihyeon Kim,Sungwon Seo,Jeongmin Jeon,Chan-Yong Park,Myeongyun Doh,Ja Choon Koo,Hyouk Ryeol Choi,Hyungpil Moon
出处
期刊:IEEE robotics and automation letters 卷期号:6 (2): 4141-4148 被引量:20
标识
DOI:10.1109/lra.2021.3068905
摘要

Twisted-coiled polymer actuators (TCA) have many interesting properties that show potentials for making high performance bionic devices. This letter presents a long short term memory (LSTM) model to predict the behavior of an antagonistic joint driven by hybrid TCA bundles made from Spandex and nylon fibers. By using automatic differentiation, which can be done with PyTorch, a linearized discrete state space model can be formulated and then be utilized in model predictive control (MPC). The experimental results show that by combining LSTM and MPC in modeling and control of the TCA, both high prediction performance and control performance can be achieved. It is verified that using the LSTM model, the joint angle and actuator temperatures can be predicted accurately with an avarage steady state error less than 0.1 deg and 0.2 Cel. deg., respectively. The MPC control results show the controller's ability to reach the desired joint angle with an avarage steady state error of 0.21 degrees in set-point regulation and track a sinusoidal waveform at composite frequencies of 0.1 Hz to 0.15 Hz with the steady-state error less than 0.38 degrees while changing joint stiffness.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
烂漫念柏发布了新的文献求助10
2秒前
小怪兽完成签到,获得积分10
2秒前
桃子完成签到,获得积分10
3秒前
英勇白晴发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
大喜子发布了新的文献求助10
6秒前
zzz发布了新的文献求助10
6秒前
Joanne完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
entity完成签到,获得积分10
9秒前
阳阳语晗发布了新的文献求助10
9秒前
隐形曼青应助iris采纳,获得30
10秒前
owoow发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
烂漫念柏完成签到,获得积分10
11秒前
劳永杰发布了新的文献求助10
11秒前
桃子发布了新的文献求助10
12秒前
恰你完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
动听的不尤完成签到 ,获得积分10
16秒前
19秒前
木东发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
fancynancy完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
风中的夕阳完成签到,获得积分10
22秒前
22秒前
小孙孙发布了新的文献求助10
23秒前
linmo发布了新的文献求助10
23秒前
Luanyb完成签到 ,获得积分10
23秒前
温暖的盼山应助劳永杰采纳,获得10
24秒前
25秒前
科研通AI5应助owoow采纳,获得10
25秒前
25秒前
小二郎应助付品聪采纳,获得30
26秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
Immigrant Incorporation in East Asian Democracies 600
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
A Preliminary Study on Correlation Between Independent Components of Facial Thermal Images and Subjective Assessment of Chronic Stress 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3967809
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3512946
关于积分的说明 11165553
捐赠科研通 3247977
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1794067
邀请新用户注册赠送积分活动 874843
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804578