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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种线束缠绕机器人末端执行器的自适应滑模控制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：CN115202208B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-12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：202210863284.1，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种线束缠绕机器人末端执行器的自适应滑模控制方法是由刘光宇;吴哲设计研发完成，并于2022-07-20向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种线束缠绕机器人末端执行器的自适应滑模控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种线束缠绕机器人末端执行器的自适应滑模控制方法。本发明步骤：步骤1、根据基尔霍夫电压定律、刚体动力学原理、齿隙动力学原理和负载变化规律建立无刷直流电机系统模型；步骤2、根据基于参数估计误差原理进行系统参数自适应辨识；步骤3、将步骤2中辨识的系统参数，作为滑模控制的部分参数，并建立自适应快速非奇异终端滑模控制器；步骤4、基于步骤3设立的初始参数值，对线束缠绕机器人末端执行器进行在线参数辨识和自适应控制。本发明具有鲁棒性强和控制响应快的特点。最终达到实时感知负载变化，并自适应调节控制器参数，简单且易于应用，成本低，可广泛应用于线束缠绕机器人末端执行器等控制应用领域。

本发明授权一种线束缠绕机器人末端执行器的自适应滑模控制方法在权利要求书中公布了：1.一种线束缠绕机器人末端执行器的自适应滑模控制方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤1、根据基尔霍夫电压定律、刚体动力学原理、齿隙动力学原理和负载变化规律建立无刷直流电机系统模型； 步骤2、根据基于参数估计误差原理进行系统参数自适应辨识； 步骤3、将步骤2中辨识的系统参数，作为滑模控制的部分参数，并建立自适应快速非奇异终端滑模控制器； 步骤4、基于步骤3设立的初始参数值，对线束缠绕机器人末端执行器进行在线参数辨识和自适应控制； 所述步骤1具体实现包括以下子步骤： 1.1建立无刷直流电机系统模型，公式如下： 其中，u为输入电压，R为等效电阻，Jm为电机转动惯量，Jl为负载转动惯量，ωl为负载转速，表示负载转速ωl的求导；Tl为负载转矩，d为干扰及未建模动态部分，Ke为电动势常量，Kt为电机转矩常量，Bm为电机阻尼常数，Bl为负载阻尼常数，n为传动比； 1.2基于步骤1.1建立负载变化函数； Tl＝-Klθl2 其中，Kl＞0为负载变化系数，θl为负载角位移； 1.3基于步骤1.1和步骤1.2建立线性回归方式的电机系统模型，如下所示： 便于后续推导计算，用参数x2替代负载转速ωl；其中Θ是系数向量，θ1,θ2,θ3,θ4为系统参数，ψ是回归向量，B为阻尼系数，分别如下所示： Ψ＝[-x2,u,x1,-1]T5 便于后续推导计算，公式5中的参数x1表示负载角位移θl； 所述步骤2包括以下子步骤： 2.1设计基于参数估计误差的系统参数辨识方法，基于步骤1.3进行构造； 首先，进行一阶滤波，公式如下: 其中，k为滤波系数，x2f和ψf为滤波后的值，分别表示对x2f和Ψf进行求导；x2f可通过下述公式表示： 其次，设计一个辅助矩阵M、辅助向量N和辅助向量H，表达式如下： 其中，l为滤波系数；分别表示辅助矩阵M、辅助向量N的求导； 然后，构造辅助向量H： 其中，为系统参数估计值，因此辅助向量H包括参数估计误差信息； 最后,设计增益自适应更新律 其中，Γ表示误差估计增益值，ρ表示增益系数； 2.2基于步骤2.1得到基于参数估计误差信息的系统参数估计微分表达式如下所示： 所述步骤3建立自适应快速非奇异终端滑模控制器，具体实现如下： 取滑模面函数s，如下所示： 取趋近律函数如下所述： 结合上两式得到如下所示： 其中，u为系统输入电压，为系统参数估计值，系数k1＞0,k20,α1，k30,k4＞0,1＞β＞0，为设定转速的导数值； 所述步骤4具体实现如下： 首先通过步骤1得到被控对象系统模型，其次利用步骤2在线辨识步骤1中系统的未知系数，再次通过步骤3设计的控制器控制线束缠绕机器人末端执行器的转速，最终能够根据输入输出值，在线辨识得到的系统参数并实时调节控制器部分参数。

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