undefined

Data-driven friction force prediction model for hydraulic actuators using deep neural networks

Julkaisuvuosi

2024

Tekijät

Han Seongji; Orzechowski Grzegorz; Kim Jin-Gyun; Mikkola Aki

Tiivistelmä

Hydraulic actuators convert fluid pressure into mechanical motion. They are widely used in many industrial and aerospace applications due to their reliability, high speed, high force output, smooth operation, and shock compensation ability. Because of their importance and wide adoption, it is vital to enable precise modeling of such devices. Fortunately, various modeling methods exist for hydraulic actuators and hydraulically driven systems, ranging from lookup tables or simple equations reflecting the system’s main features using lumped fluid theory to sophisticated and realistic fluid dynamics models. However, accurately accounting for friction that can depend nonlinearly on several state variables remains a core challenge in achieving high-fidelity hydraulic modeling. Therefore, several computational friction models are available, and their parameters must be identified or guessed. Another concern refers to simulation efficiency when complex models are considered. This study introduces a data-driven surrogate based on deep neural networks to address the challenge of practical and effective modeling of friction in hydraulic actuators. The surrogate is trained as a predictor using synthetic data generated from LuGre friction, demonstrating excellent accuracy and efficiency.
Näytä enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Lappeenrannan–Lahden teknillinen yliopisto LUT

Mikkola Aki

Orzechowski Grzegorz Orcid -palvelun logo

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Kustantaja

Elsevier

Volyymi

192

Artikkelinumero

105545

Julkaisu­foorumi

63096

Julkaisufoorumitaso

2

Avoin saatavuus

Avoin saatavuus kustantajan palvelussa

Ei

Rinnakkaistallennettu

Kyllä

Muut tiedot

Tieteenalat

Kone- ja valmistustekniikka

Kustantajan kansainvälisyys

Kansainvälinen

Kansainvälinen yhteisjulkaisu

Kyllä

Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa

Ei tietoa

DOI

10.1016/j.mechmachtheory.2023.105545

Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen

Kyllä