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龙图腾网恭喜南京理工大学申请的专利一种考虑输入时滞的电液比例伺服阀位置轴控方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114943146B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-10发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210539011.1，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权一种考虑输入时滞的电液比例伺服阀位置轴控方法是由姚建勇;杨晓伟设计研发完成，并于2022-05-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种考虑输入时滞的电液比例伺服阀位置轴控方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种考虑输入时滞的电液比例伺服阀位置轴控方法，该轴控方法基于构建的输入时滞补偿辅助系统，融合动态面控制思想，设计兼顾输入时滞补偿与未知扰动抑制的非线性鲁棒位置轴控控制器。针对电液比例伺服阀位置轴控问题，本发明既能保证对系统输入时滞主动补偿与未知干扰抑制，提高系统抗干扰能力，又能避免电液系统传统反步控制中微分爆炸问题，降低测量噪声对控制精度的影响，实现高精度跟踪性能。

本发明授权一种考虑输入时滞的电液比例伺服阀位置轴控方法在权利要求书中公布了：1.一种考虑输入时滞的电液比例伺服阀位置轴控方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立电液比例伺服阀位置轴控系统的数学模型，具体如下：步骤1-1、所述电液比例伺服阀位置轴控系统应用于大型工业重载机械设备直线运动，其中负载与液压油缸上活塞杆固连，电液比例伺服阀控制液压油缸上活塞杆运动，从而驱使负载运动；根据牛顿第二定律，电液比例伺服阀位置轴控系统的力平衡方程为： 式1，m表示负载的质量，y表示液压油缸活塞杆的位移，表示液压油缸活塞杆的速度，表示液压油缸活塞杆的加速度，A表示液压油缸活塞的有效作用面积，P1表示液压油缸进油腔油压，P2表示液压油缸出油腔油压，B表示液压缸的粘性阻尼系数，Af表示液压缸库仑摩擦幅值，表示液压缸库仑摩擦近似形状函数，d1t表示系统机械未建模干扰，t表示时间；则式1改写为： 电液比例伺服阀位置轴控系统中，忽略油缸油液外泄漏，则压力动态方程为： 式3中，βe表示油液有效弹性模量，Ct表示液压缸内泄漏系数，油缸两侧进出油腔油压压差PL＝P1-P2，进油腔的控制体积V1＝V01+Ay，出油腔的控制体积V2＝V02-Ay，V01表示进油腔的初始体积，V02表示出油腔的初始体积，Q1表示进油腔的流量，Q2表示出油腔的流量，q1表示P1的未建模干扰，q2表示P2的未建模干扰，表示P1的一阶导数，表示P2的一阶导数；Q1、Q2分别与电液比例伺服阀阀芯位移xv有如下关系： 其中，电液比例伺服阀阀系数Cd表示电液比例伺服阀的流量系数，w0表示电液比例伺服阀的阀芯面积梯度，ρ表示油液密度，Ps表示供油压力，Pr表示回油压力，s·表示中间变量·的函数，被定义为： 忽略电液比例伺服阀阀芯动态，假设作用于阀芯的带有输入延时的控制输入uτd＝ut-τd和阀芯位移xv成比例关系，即满足xv＝kiuτd，其中，ki表示电压-阀芯位移增益系数，因此式4被改写成： 式6，中间变量ku＝kqki，中间变量中间变量τd表示时变输入延时；步骤1-2、定义状态变量：其中，中间变量x1＝y，中间变量中间变量x3＝AP1-AP2m，则将式2转化为状态方程： 式7，表示x1的一阶导数，表示x2的一阶导数，表示x3的一阶导数，中间变量中间变量中间变量中间变量中间变量为便于设计控制器与未知动态观测器，作如下假设：假设1：系统期望跟踪位置指令xd是二阶连续的，且系统期望位置指令、速度指令及加速度指令都是有界的；假设2：D1与D2满足：|D1|≤δ1,|D2|≤δ28式8，δ1和δ2均为未知的正的常数；转入步骤2；步骤2、基于电液比例伺服阀位置轴控系统的数学模型，设计考虑输入时滞的非线性鲁棒位置轴控控制器，具体步骤如下：步骤2-1、为实现对电液比例伺服阀位置轴控系统中输入时滞的主动补偿，构建具有如下形式的辅助系统： 式9，λ2表示中间变量，λ3表示中间变量，表示λ2的一阶导数，表示λ3的一阶导数，增益β2＞0，增益β3＞0；步骤2-2、为便于设计控制器，定义系统的跟踪误差z1＝x1-xd，xd表示系统期望跟踪位置指令，设计如下非线性滤波器： 式10，滤波增益τ1＞0，α1表示x2的虚拟控制，α1f表示α1的滤波信号，α1f与x2的误差z2＝x2-α1f，α1滤波误差ε1＝α1f-α1，增益l1＞0表示的上界，σ1t表示恒为正的函数，且满足其中，ν表示积分变量，表示恒正的常数，表示α1的一阶导数，表示α1f的一阶导数；对z1求导，得： 设计虚拟控制α1为： 式12，增益k1＞0；将式12带入式11可得： 步骤2-3、对z2求导可得： 设计如下非线性滤波器： 式15，滤波增益τ2＞0，α2表示x3的虚拟控制，α2f表示α2的滤波信号，α2f与x3的误差z3＝x3-α2f，α2滤波误差ε2＝α2f-α2，增益l2＞0表示的上界，σ2t表示恒为正的函数，且满足其中，ν表示积分变量，表示恒正的常数，表示α2的一阶导数，表示α2f的一阶导数；设计虚拟控制α2为： 式16，增益k2＞0，α2a表示基于模型的补偿项，α2s表示线性鲁棒项，中间变量κ1＞0表示D1的上界；将式16代入式14，得： 步骤2-4、对z3求导得： 根据式18，则考虑输入时滞的非线性鲁棒位置轴控控制器u为： 式19，增益k3＞0，ua表示基于模型的补偿项，us表示线性鲁棒项，中间变量κ2＞0表示D2的上界；将式19代入式18中得： 转入步骤3；步骤3、运用李雅普诺夫稳定性理论进行非线性鲁棒位置轴控控制器稳定性证明，得到系统跟踪误差渐近稳定的结果。

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