PID Position Control of McKibben Pneumatic Artificial Muscle Using Only Pressure Feedback
PID Position Control of McKibben Pneumatic Artificial Muscle Using Only Pressure Feedback
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DOI：
10.23919/acc.2018.8431631
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发表时间：
2018-06
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
K. Yokoyama;K. Kogiso
中科院分区：
文献类型：
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作者：
K. Yokoyama;K. Kogiso
本研究通过实验研究了基于无气味卡尔曼滤波（UKF）的位置控制系统在仅使用压力传感器的情况下对McKibben气动人造肌肉（PAM）的跟踪控制性能。由于PAM中的非线性导致PAM的长度和内部压力不匹配，因此使用基于压力测量的位置控制来实现可接受的跟踪性能是具有挑战性的。本研究采用UKF利用测量的内压力估计PAM的长度，并演示了基于UKF的比例-积分-导数（PID）控制系统的跟踪性能，将其与位置反馈控制系统进行了比较。该演示表明，基于ukf的位置控制系统仅使用压力传感器是可行的。
This study experimentally investigates that tracking control performance of an unscented-Kalman-filter(UKF)-based position control system for a McKibben pneumatic artificial muscle (PAM), using only a pressure sensor. Because nonlinearities in the PAM cause a mismatch in the PAM's length and inner pressure, achieving acceptable tracking performance using position control based on pressure measurement is challenging. This study employs the UKF to estimate the PAM's length using a measured inner pressure, and demonstrates the tracking performance of a UKF-based proportional-integral-derivative (PID) control system, comparing it with a position-feedback control system. This demonstration concludes that the UKF-based position control system using only a pressure sensor is practical.