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龍圖騰網獲悉杭州電子科技大學申請的專利一種線束纏繞機器人末端執行器的自適應滑模控制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：CN115202208B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12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：202210863284.1，技術領域涉及：G05B13/04；該發明授權一種線束纏繞機器人末端執行器的自適應滑模控制方法是由劉光宇;吳哲設計研發完成，并于2022-07-20向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種線束纏繞機器人末端執行器的自適應滑模控制方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種線束纏繞機器人末端執行器的自適應滑模控制方法。本發明步驟：步驟1、根據基爾霍夫電壓定律、剛體動力學原理、齒隙動力學原理和負載變化規律建立無刷直流電機系統模型；步驟2、根據基于參數估計誤差原理進行系統參數自適應辨識；步驟3、將步驟2中辨識的系統參數，作為滑模控制的部分參數，并建立自適應快速非奇異終端滑模控制器；步驟4、基于步驟3設立的初始參數值，對線束纏繞機器人末端執行器進行在線參數辨識和自適應控制。本發明具有魯棒性強和控制響應快的特點。最終達到實時感知負載變化，并自適應調節控制器參數，簡單且易于應用，成本低，可廣泛應用于線束纏繞機器人末端執行器等控制應用領域。

本發明授權一種線束纏繞機器人末端執行器的自適應滑模控制方法在權利要求書中公布了：1.一種線束纏繞機器人末端執行器的自適應滑模控制方法，其特征在于包括如下步驟： 步驟1、根據基爾霍夫電壓定律、剛體動力學原理、齒隙動力學原理和負載變化規律建立無刷直流電機系統模型； 步驟2、根據基于參數估計誤差原理進行系統參數自適應辨識； 步驟3、將步驟2中辨識的系統參數，作為滑模控制的部分參數，并建立自適應快速非奇異終端滑模控制器； 步驟4、基于步驟3設立的初始參數值，對線束纏繞機器人末端執行器進行在線參數辨識和自適應控制； 所述步驟1具體實現包括以下子步驟： 1.1建立無刷直流電機系統模型，公式如下： 其中，u為輸入電壓，R為等效電阻，Jm為電機轉動慣量，Jl為負載轉動慣量，ωl為負載轉速，表示負載轉速ωl的求導；Tl為負載轉矩，d為干擾及未建模動態部分，Ke為電動勢常量，Kt為電機轉矩常量，Bm為電機阻尼常數，Bl為負載阻尼常數，n為傳動比； 1.2基于步驟1.1建立負載變化函數； Tl＝-Klθl2 其中，Kl＞0為負載變化系數，θl為負載角位移； 1.3基于步驟1.1和步驟1.2建立線性回歸方式的電機系統模型，如下所示： 便于后續推導計算，用參數x2替代負載轉速ωl；其中Θ是系數向量，θ1,θ2,θ3,θ4為系統參數，ψ是回歸向量，B為阻尼系數，分別如下所示： Ψ＝[-x2,u,x1,-1]T5 便于后續推導計算，公式5中的參數x1表示負載角位移θl； 所述步驟2包括以下子步驟： 2.1設計基于參數估計誤差的系統參數辨識方法，基于步驟1.3進行構造； 首先，進行一階濾波，公式如下: 其中，k為濾波系數，x2f和ψf為濾波后的值，分別表示對x2f和Ψf進行求導；x2f可通過下述公式表示： 其次，設計一個輔助矩陣M、輔助向量N和輔助向量H，表達式如下： 其中，l為濾波系數；分別表示輔助矩陣M、輔助向量N的求導； 然后，構造輔助向量H： 其中，為系統參數估計值，因此輔助向量H包括參數估計誤差信息； 最后,設計增益自適應更新律 其中，Γ表示誤差估計增益值，ρ表示增益系數； 2.2基于步驟2.1得到基于參數估計誤差信息的系統參數估計微分表達式如下所示： 所述步驟3建立自適應快速非奇異終端滑模控制器，具體實現如下： 取滑模面函數s，如下所示： 取趨近律函數如下所述： 結合上兩式得到如下所示： 其中，u為系統輸入電壓，為系統參數估計值，系數k1＞0,k20,α1，k30,k4＞0,1＞β＞0，為設定轉速的導數值； 所述步驟4具體實現如下： 首先通過步驟1得到被控對象系統模型，其次利用步驟2在線辨識步驟1中系統的未知系數，再次通過步驟3設計的控制器控制線束纏繞機器人末端執行器的轉速，最終能夠根據輸入輸出值，在線辨識得到的系統參數并實時調節控制器部分參數。

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