浙江大學陳正獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉浙江大學申請的專利一種液壓回轉關節的低壓非線性彈性模量自適應補償方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119861564B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-26發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202411961623.5,技術領域涉及:G05B13/04;該發明授權一種液壓回轉關節的低壓非線性彈性模量自適應補償方法是由陳正;祁滿志;夏楊修;梅德慶設計研發完成,并于2024-12-30向國家知識產權局提交的專利申請。
本一種液壓回轉關節的低壓非線性彈性模量自適應補償方法在說明書摘要公布了:本發明公開了一種液壓回轉關節的低壓非線性彈性模量自適應補償方法。方法包括:建立基于參數化分式形式的體積彈性模量的液壓機械臂的回轉關節的線性參數化動力學模型,設計自適應魯棒控制器,將當前回轉關節的理想關節角度輸入控制器中,同時進行參數在線自適應更新,控制器處理后輸出理想控制流量,進行靜態映射后獲得閥口控制電壓對液壓閥進行控制;回轉關節實時輸出實際控制流量、實際驅動扭矩和實際關節角度至控制器中,實現自適應補償閉環控制。本發明方法能夠在液壓機械臂的回轉關節存在體積彈性模量變化的情況下,實現體積彈性模量的有效補償以及精確的參數自適應,實現了在保證運動控制性能的情況下參數自適應效果的進一步提升。
本發明授權一種液壓回轉關節的低壓非線性彈性模量自適應補償方法在權利要求書中公布了:1.一種液壓回轉關節的低壓非線性彈性模量自適應補償方法,其特征在于,包括: 第一步,建立基于參數化分式形式的體積彈性模量的液壓機械臂的回轉關節的線性參數化動力學模型; 第二步,根據液壓機械臂的回轉關節的線性參數化動力學模型,使用反步法設計回轉關節的自適應魯棒控制器,將當前回轉關節的理想關節角度輸入自適應魯棒控制器中,同時對自適應魯棒控制器進行參數在線自適應更新,自適應魯棒控制器處理后輸出回轉關節的理想控制流量,將理想控制流量進行靜態映射后獲得閥口控制電壓進而對回轉關節的液壓閥進行控制; 第三步,液壓機械臂的當前回轉關節實時輸出實際控制流量、實際驅動扭矩和實際關節角度至自適應魯棒控制器中,實現回轉關節的自適應補償閉環控制; 所述的第一步中,液壓機械臂的回轉關節的線性參數化動力學模型具體如下: τ=μFL=μp1A1-p2A2 d1=d1n+Δd1 d21=d21n+Δd21 d22=d22n+Δd22 Q1d=fv1Δpv1,uv1 Q2d=fv2Δpv2,uv2 θ1=JL,θ2=Bf,θ3=Ff,θ4=d1n,θ5=d21n,θ6=d22n 其中,JL表示液壓機械臂的回轉關節的轉動慣量;和分別表示回轉關節的實際關節角速度和實際關節角加速度;τ表示回轉關節的實際關節驅動扭矩;Bf和Ff分別表示粘性摩擦系數和庫倫摩擦系數;S表示連續平滑函數;d1表示集中建模誤差;μ表示力矩系數;FL表示回轉關節的液壓缸推力;p1和p2分別表示回轉關節的液壓缸的無桿腔和有桿腔的壓力,和分別表示無桿腔和有桿腔的壓力的導數,A1和A2分別表示無桿腔和有桿腔的活塞面積;V1和V2分別表示無桿腔和有桿腔的可壓縮容腔的體積;βe1和βe2分別表示無桿腔和有桿腔的體積彈性模量;表示液壓缸的位移的導數;Q1d和Q2d分別表示無桿腔和有桿腔的理想控制流量;d21和d22分別表示壓力動力學的第一和第二建模誤差,d1n、d21n和d22n分別表示集中建模誤差、壓力動力學的第一和第二建模誤差的名義值,Δd1、Δd21和Δd22分別表示集中建模誤差、壓力動力學的第一和第二建模誤差的快變誤差量;fv1和fv2分別表示無桿腔和有桿腔的電壓流量映射函數,Δpv1和Δpv2分別表示無桿腔和有桿腔的液壓閥的閥口壓降,uv1和uv2表示分別表示無桿腔和有桿腔的液壓閥的閥門控制電壓;α1、α2、α3、α4分別表示第一、第二、第三和第四多項式擬合待定參數;θ1、θ2、θ3、θ4、θ5、θ6、θ11、θ12、θ13、θ14、θ21、θ22、θ23、θ24、θβ1和θβ2分別表示第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、第十一、第十二、第十三、第十四、第十五、第十六模型參數。
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