刘怀民，王湘江，尚星良

（南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001）

弯曲型导电聚合物驱动器逆模型控制*

刘怀民，王湘江*，尚星良

（南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001）

针对三层弯曲型导电聚合物驱动器，研究了一种无需外部传感反馈装置的逆模型控制方法。通过实验辨识获得驱动器系统传递函数准确，以驱动器系统的4阶传递函数建立的逆模型控制系统结构简单、易于实现。通过补偿驱动器位移漂移特性提高位移控制精度。实验结果表明：其所提出的具有位移漂移补偿的逆模型控制位移输出能够快速有效地跟踪驱动器的实际位移响应，同时精度符合控制要求。

生物传感器；导电聚合物驱动器；系统辨识；逆模型控制

EEACC：7230doi：10.3969/j.issn.1004-1699.2016.10.010

电活性聚合物（EAPs）是一类新型并极具发展潜力的智能材料。该类聚合物材料具有驱动电压低、良好的生物适应性、能在空气或液体介质的环境下工作；某些类型的电活性聚合物能够在电流或电场作用下产生可逆物理形变，这种可逆物理形变特性与动物肌肉极为相似，被公认为是最合适的仿肌肉材料［1-2］。此外，基于电活性聚合物的驱动器产生较大应力应变能使其很好地取代传统驱动器技术，特别是在小尺寸（微米级或纳米级）限制要求情况下，传统驱动装置如电机、螺线管、液压装置等将失去原有功能，而电活性聚合物材料依然能够发挥作用。因此，在仿生微操作系统、仿生机器人、生物医学设备和生物传感器等领域具有广泛的应用前景［3-6］。……