黄扬辉，朱坚民，孟聪，石园园，陈琳

（200093 上海市 上海理工大学）

0 引言

气动肌腱力模型的研究，最大的难点在于迟滞问题[1]。目前，针对迟滞模型大体分为2 类：一类是基于现象的唯象模型，包括Bouc-Wen 模型、Prandtle-Ishlinskii 模型等[2]；另一类是基于机理的物理模型，包括Maxwell 模型等。经典Bouc-Wen 模型是关于中心点严格对称的微分型迟滞模型且参数较多。JIE Zhao[3]等采用Bouc-Wen 迟滞模型描述气动肌腱迟滞特性，由于忽略非对称性，上升段和下降段出现较大误差。为了克服对称性的局限性，Wang G 等通过修正线性分量，提出非对称Bouc-Wen 模型，需要用粒子群算法对9 个参数辨识。文献[4]提出了一种基于改进型差分进化算法的参数辨识方法。这些寻优算法都无法避免地增加辨识时间，且模型参数为定值，无法表征气动肌腱在不同状态下的时变性。Prandtl-ishlinskii 迟滞模型是将整个系统当作黑箱来处理，不考虑系统的内在特性关系，只根据系统的输入输出关系进行迟滞建模，但是，单从输入和输出不能涵盖所有的迟滞情况，不具有普适性。Aschemann 等基于Prandtl-ishlinskii 迟滞模型建立气动肌腱力学模型，采用最小二乘优化技术确定了相应迟滞模型的参数，但忽略了工作状态气压对迟滞项的影响。总之，上述两种模型都为对称模型，并需要大量的实验数据作为基础支撑，运用寻优算法辨识参数，相比前两种迟滞模型，Maxwell 模型不仅参数少，容易辨识且快速，有着清晰的物理背景解释迟滞原因，目前用此模型来描述气动肌腱迟滞非线性特性的研究还很少。……