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龙图腾网获悉重庆大学申请的专利一种感算控一体化智能刀具系统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：CN117182653B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-16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：202311151735.X，技术领域涉及：B23Q17/09；该发明授权一种感算控一体化智能刀具系统是由曹华军;张金;陶桂宝;黄涛设计研发完成，并于2023-09-07向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种感算控一体化智能刀具系统在说明书摘要公布了：本发明公开一种感算控一体化智能刀具系统，包括智能刀具1、数据采集卡4、数控系统5和云数据库6；所述数据采集卡4采集智能刀具1的振动与切削力数据，并传输至数控系统5；所述数控系统5包括智能刀具数据库模块、切削力与振动数据感知模块、刀具状态高精度原位实时监测理论与计算模块、刀具磨损高精度适时原位补偿与状态调控模块；所述云数据库6用于存储数控系统5的数据。本发明可满足现有精密超精密加工的智能制造需求，且能原位补偿刀具磨损，从而提高刀具寿命与待加工工件表面质量，因此，工业应用推广价值高。

本发明授权一种感算控一体化智能刀具系统在权利要求书中公布了：1.一种感算控一体化智能刀具系统，其特征在于，包括智能刀具1、数据采集卡4、数控系统5和云数据库6； 所述数据采集卡4采集智能刀具1的振动与切削力数据，并传输至数控系统5； 所述数控系统5包括智能刀具数据库模块、切削力与振动数据感知模块、刀具状态高精度原位实时监测理论与计算模块、刀具磨损高精度适时原位补偿与状态调控模块； 所述切削力与振动数据感知模块采集智能刀具1切削力与振动数据，并传输至智能刀具数据库模块； 所述智能刀具数据库模块用于存储智能刀具1的切削力、振动数据和运行工况数据； 所述刀具状态高精度原位实时监测理论与计算模块用于计算智能刀具1磨损值； 所述刀具磨损高精度适时原位补偿与状态调控模块用于对智能刀具与工件相对振动进行主动控制，对不同切削工况下的动态刚度补偿； 所述云数据库6用于存储数控系统5的数据； 所述刀具磨损高精度适时原位补偿与状态调控模块包括微位移反馈的刀具磨损高精度原位补偿控制单元、力力矩反馈的压电驱动切削状态调控单元和振动反馈的压电驱动切削状态调控单元； 所述微位移反馈的刀具磨损高精度原位补偿控制单元利用压电迟滞非线性反馈线性化及基于扰动观测器的幅-频双相关等效扰动补偿控制策略，实现刀具磨损补偿控制； 所述微位移反馈的刀具磨损高精度原位补偿控制单元实现刀具磨损补偿控制的步骤包括： 1建立智能刀具系统的Hammerstein动力学模型，以描述智能刀具系统的静态迟滞非线性以及刀具的动态线性特性； 智能刀具系统的Hammerstein动力学模型如下所示： 式中，理论值理论值理论值理论值理论值估计值b1＝2ζωn；估计值m1、a0、ai为估计值；Δb1、Δb2、Δm1、Δa0、Δai为不确定参数值；q1t为外部干扰；ξ和ωn为阻尼比和固有频率；Fri[u]t是play算子的输出值；是中间迟滞的输出；yt为智能刀具系统的输出；ut是输入； 2利用反馈线性化算法将非线性的Hammerstein动力学模型转化为线性系统，即： 式中，为MPI模型中的不确定性扰动； 3构建输出yt和控制wt的关系式，即： 式中，qt＝-Δb1yt-Δb2yt+Δb2wt+Δb2q2t+q1t为等价扰动； 4设计三自由度控制器，包括前馈控制器、PID反馈控制器，以及等效扰动补偿控制器； 其中，三自由度控制器的控制输入wt如下所示： wt＝wFFt+wFBt+wDCt5 式中wFFt为前馈控制器输入，wFBt为PID反馈控制器输入，wDCt为等效扰动补偿控制器输入； 所述力力矩反馈的压电驱动切削状态调控单元建立切削力与切削参数的映射关系，并构建主从接触力反馈控制策略，建立切削力与切削参数的映射关系后，采用力力矩反馈方法进行恒切削力或恒切削深度进给，从而实现主从接触力反馈控制策略； 所述振动反馈的压电驱动切削状态调控单元存储有振动预测模型、颤振预测分析模型； 所述振动预测模型、颤振预测分析模型分别用于预测智能刀具1的振动和颤振； 所述振动反馈的压电驱动切削状态调控单元根据振动和颤振，对智能刀具与工件相对振动进行主动控制，对不同切削工况下的动态刚度补偿。

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