离子聚合物金属复合材料（Ionic polymer-metal composite,IPMC）作为一种新型的电致动高分子材料，在电场作用下可呈现伸缩、弯曲等各种响应特性，表现为致动性；同时，当IPMC受外部力发生形变时，其内部将产生一定的电势，使机械能转换为电能，表现为传感性。因此，IPMC既具有致动器的特性，也具有传感器的特性，具有广泛的应用前景。
　　本课题主要研究IPMC的传感特性部分，受国家自然科学基金项目（61171088，61203108，61371145)资助。首先对现有研究IPMC传感特性实验平台进行改进，新的实验平台利用STM32单片机作为主控芯片以及精密电位器作为角度反馈，采用PID算法来控制直流伺服电机按照固定角度转动，以使IPMC薄片来回弯曲摆动，并且IPMC摆动频率和幅度可调，为后续IPMC输入不同信号的研究提供基础。实验表明，这种新的实验平台对IPMC施加的变形信号更加稳定和准确。
　　其次，本文分析了IPMC产生迟滞的原因，介绍了一种通过weierstrass第一逼近定理，用多项式函数来逼近Duhem模型中的分段连续函数，并且运用递推最小二乘算法(RLS)来辨识Duhem模型的参数a，以及分段连续函数f和g的多项式系数，建立了IPMC的非线性参数化迟滞模型。实验表明，建立的Duhem模型能够较好的跟踪IPMC输出特性。
　　最后，本文通过建立准确迟滞逆模型，将逆模型与迟滞非线性串联起来抵消迟滞对系统的不良影响。采用Duhem正模型辨识的结果建立了IPMC的Duhem迟滞逆模型，通过逆模型补偿将IPMC的迟滞非线性进行补偿，使其具有线性特征。实验结果表明，采用Duhem迟滞逆模型补偿能够较好地将IPMC的输入和输出特性线性化，补偿效果较为理想。