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 enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
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