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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利工程作业机器人臂架电液驱动控制系统的半实物仿真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：CN116009416B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-28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：202211519251.1，技术领域涉及：G05B17/02；该发明授权工程作业机器人臂架电液驱动控制系统的半实物仿真方法是由刘理;廖泽雨;毛建旭;王耀南;何雨桥;张辉;钟杭;缪志强设计研发完成，并于2022-11-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本工程作业机器人臂架电液驱动控制系统的半实物仿真方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种工程作业机器人臂架电液驱动控制系统的半实物仿真方法，包括以下步骤：建立臂架电液驱动系统的阀控液压缸数学模型及位置跟踪控制算法模型；建立半实物仿真硬件平台，平台包括：上位机、目标机控制器、传感器及实际阀控液压缸试验台；通过开环辨识实验将试验台传感器数据经数据采集卡采集并发送至上位机处理，利用参数辨识方法得到阀控非对称缸数学模型实际参数，在此基础上设计位置跟踪控制器并生成控制器代码；将控制器代码下载至目标机控制器中进行半实物仿真实验，分析实际控制效果。本发明可以实现工程作业机器人臂架电液驱动系统控制算法的快速验证，缩短控制器开发周期，降低开发成本。

本发明授权工程作业机器人臂架电液驱动控制系统的半实物仿真方法在权利要求书中公布了：1.工程作业机器人臂架电液驱动控制系统的半实物仿真方法，其特征在于，包含下述步骤： 1建立臂架电液驱动系统阀控液压缸数学模型，设计位置跟踪控制算法模型； 所述建立臂架电液驱动系统阀控液压缸数学模型包括： 根据液压缸流量连续性方程、力平衡方程以及阀口流量方程建立臂架电液驱动系统阀控液压缸数学模型； 2建立半实物仿真硬件平台，所述硬件平台包括上位机、目标机控制器、传感器以及阀控液压缸试验台； 3基于半实物仿真硬件平台对阀控液压缸系统的开环参数进行辨识，通过仿真模型验证参数辨识的准确度； 4开展位置跟踪控制半实物仿真实验，分析验证位置跟踪控制效果 所述力平衡方程为： 其中，x为阀控液压缸位移，m为活塞杆及负载的等效质量，b表示粘性摩擦系数，F为阀控液压缸对系统施加的驱动力，f代表力平衡方程中由参数不确定性、时变外负载干扰、非线性摩擦力建模误差组成的集总扰动项；P和P分别为液压缸无杆腔和有杆腔的压力，A和A分别为液压缸无杆腔和有杆腔的有效工作面积； 所述设计位置跟踪控制算法模型包括： 设计位置跟踪控制算法模型为含外环位置和内环力的级联控制器，根据位置跟踪误差由外环位置控制器得到内环力控制器的虚拟输入信号，再通过内环力控制器得到实际阀芯输入信号；定义误差函数为： 其中，e1表示外环位置跟踪误差，e2表示内环力跟踪误差，x1d、x1分别为液压缸期望位置和液压缸实际位置，Fd为虚拟控制器输入； 根据李雅普诺夫稳定性理论，得到虚拟控制器输入Fd及实际阀芯输入u为： 其中，x2为液压缸的速度，通过调节反馈增益参数kp、kv、kf，使得位置跟踪满足控制性能指标，βe为有效体积弹性模量，V1＝V10+A1x和V2＝V20-A2x分别为液压缸无杆腔有效体积和有杆腔有效体积，V10和V20分别为无杆腔、有杆腔及相连管道的初始体积，x2为液压缸的速度。

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