• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

用于气动人工肌肉位置跟踪的BP神经网络整定PID控制器

BP neural network tuned PID controller for position tracking of a pneumatic artificial muscle.

作者信息

Fan Jizhuang, Zhong Jun, Zhao Jie, Zhu Yanhe

出版信息

Technol Health Care. 2015;23 Suppl 2:S231-8. doi: 10.3233/THC-150958.

DOI:10.3233/THC-150958
PMID:26410488
Abstract

BACKGROUND

Although Pneumatic Artificial Muscle (PAM) has a promising future in rehabilitation robots, it's difficult to realize accurate position control due to its highly nonlinear properties.

OBJECTIVE

This paper deals with position control of PAM.

METHODS

To describe the hysteresis inside PAM, a polynomial based phenomenological function is developed. Based on the phenomenological model for PAM and analysis of pressure dynamics within PAM, an adaptive cascade controller is proposed. Both outer loop and inner loop employ BP Neural Network tuned PID algorithm. The outer loop is to handle high nonlinearities and unmodeled dynamics of PAM, while the inner loop is responsible for nonlinearities caused by pressure dynamics.

RESULTS

Experimental results show high tracking accuracy as compared with a convention PID controller.

CONCLUSION

The proposed controller is effective in improving performance of PAM and will be implemented in a rehabilitation robot.

摘要

背景

虽然气动人工肌肉(PAM)在康复机器人领域有着广阔的前景,但由于其高度非线性特性,难以实现精确的位置控制。

目的

本文研究PAM的位置控制。

方法

为描述PAM内部的滞后现象,开发了一种基于多项式的唯象函数。基于PAM的唯象模型和对PAM内部压力动态的分析,提出了一种自适应串级控制器。外环和内环均采用BP神经网络整定PID算法。外环用于处理PAM的高度非线性和未建模动态,而内环负责由压力动态引起的非线性。

结果

实验结果表明,与传统PID控制器相比,跟踪精度更高。

结论

所提出的控制器在提高PAM性能方面是有效的,并将在康复机器人中实现。

相似文献

1
BP neural network tuned PID controller for position tracking of a pneumatic artificial muscle.用于气动人工肌肉位置跟踪的BP神经网络整定PID控制器
Technol Health Care. 2015;23 Suppl 2:S231-8. doi: 10.3233/THC-150958.
2
Position control of a single pneumatic artificial muscle with hysteresis compensation based on modified Prandtl-Ishlinskii model.基于改进的普朗特-伊斯林斯基模型的具有滞后补偿的单气动人工肌肉位置控制
Biomed Mater Eng. 2017;28(2):131-140. doi: 10.3233/BME-171662.
3
Cascade control of superheated steam temperature with neuro-PID controller.神经 PID 控制器过热蒸汽温度串级控制。
ISA Trans. 2012 Nov;51(6):778-85. doi: 10.1016/j.isatra.2012.06.008. Epub 2012 Jul 8.
4
Muscle emulation with DC motor and neural networks for biped robots.直流电机和神经网络的肌肉仿真在双足机器人中的应用。
Int J Neural Syst. 2010 Aug;20(4):341-53. doi: 10.1142/S0129065710002450.
5
Adaptive output feedback control of flexible-joint robots using neural networks: dynamic surface design approach.基于神经网络的柔性关节机器人自适应输出反馈控制:动态表面设计方法
IEEE Trans Neural Netw. 2008 Oct;19(10):1712-26. doi: 10.1109/TNN.2008.2001266.
6
A neural network controller for the path tracking control of a hopping robot involving time delays.一种用于具有时间延迟的跳跃机器人路径跟踪控制的神经网络控制器。
Int J Neural Syst. 2006 Feb;16(1):47-62. doi: 10.1142/S0129065706000469.
7
Adaptive fuzzy neural network control design via a T-S fuzzy model for a robot manipulator including actuator dynamics.基于T-S模糊模型的机器人机械手自适应模糊神经网络控制设计,包括执行器动力学。
IEEE Trans Syst Man Cybern B Cybern. 2008 Oct;38(5):1326-46. doi: 10.1109/TSMCB.2008.925749.
8
Full-state tracking control of a mobile robot using neural networks.基于神经网络的移动机器人全状态跟踪控制
Int J Neural Syst. 2005 Oct;15(5):403-14. doi: 10.1142/S0129065705000372.
9
Design and control of a pneumatic musculoskeletal biped robot.一种气动肌肉骨骼双足机器人的设计与控制
Technol Health Care. 2016 Apr 29;24 Suppl 2:S443-54. doi: 10.3233/THC-161167.
10
Defining a neural network controller structure for a rubbertuator robot.为橡胶驱动器机器人定义一种神经网络控制器结构。
Neural Netw. 2000 May-Jun;13(4-5):533-44. doi: 10.1016/s0893-6080(00)00020-4.

引用本文的文献

1
Disturbance-Estimated Adaptive Backstepping Sliding Mode Control of a Pneumatic Muscles-Driven Ankle Rehabilitation Robot.气动肌肉驱动踝关节康复机器人的扰估计自适应反步滑模控制。
Sensors (Basel). 2017 Dec 28;18(1):66. doi: 10.3390/s18010066.