离子型金属聚合物复合材料IPMC(Ionic Polymer Metal Composite)是一种电驱动智能复合材料,能够在外加电场的驱动下实现弯曲形变,撤去电场后又能恢复至初始状态。由于作为致动器具有驱动电压低(1V～5V)、响应速度快、致动形变大、质量轻、柔韧性好、可根据需要剪裁形状、且在水环境中性能更优等特点,IPMC在仿生学、生物医学和微机电等领域应用前景十分广阔。但是,IPMC致动器有强非线性,尤其是磁滞特性,严重影响了控制精度。本文首先制备出带有铂金属电极的IPMC致动器,并对铂电极IPMC致动器进行电驱动性能测试,观察其在不同电压驱动下的尖端位移响应,以分析总结IPMC致动器的磁滞特性。其次,针对IPMC致动器的磁滞特性,提出一种LSSVM-NARX(最小二乘支持向量机-非线性自回归)模型对IPMC致动器的电驱动尖端位移响应进行建模,并使用MATLAB仿真与目前常用的Prandtl-Ishlinskii模型进行对比,证实了 LSSVM-NARX模型具有较好的建模效果,之后用人工蜂群算法对模型进行优化。然后,设计LSSVM-NARX逆控制器,对IPMC致动器的磁滞特性进行补偿。在根据仿真结果分析逆控制器性能后,加入PID反馈控制,结合成混合PID反馈控制器。MATLAB仿真结果表明提出的控制方案性能优良。最后,本文搭建了基于DSP的IPMC致动器控制实验平台,实验结果表明,设计的混合PID反馈控制器能较好补偿IPMC致动器的磁滞特性,实现精确控制。