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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利一种基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺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：CN119739194B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-11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：202411705291.4，技术领域涉及：G05D1/49；该发明授权一种基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺控制方法是由邓文翔;张志龙;姚建勇设计研发完成，并于2024-11-26向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺控制方法，该控制方法结合了内环的自抗扰控制器和外环的导纳控制器，设计了兼顾位置控制精度和柔顺性的主动柔顺控制器。针对阀控液压机械腿的非线性和不确定性，设计了扩张状态观测器，估计阀控液压机械腿的动态耦合项，然后在自抗扰控制中以前馈的方式进行补偿，获得了更好的跟踪性能。根据阀控液压机械腿的数学模型和力传感器的采集信号计算外力，经过导纳控制器，补偿自抗扰控制的期望轨迹，实现了阀控液压机械腿的主动柔顺控制。

本发明授权一种基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤1、建立阀控液压机械腿系统的数学模型，系统的非线性模型写成如下的状态空间形式： 其中，系统的状态变量x＝[x1,x2,x3,x4]T，x1、x2、x3、x4均状态变量，表示x1对时间的一阶导数，表示x2对时间的一阶导数，表示x3对时间的一阶导数，表示x4对时间的一阶导数，Mp、Cp、Gp分别为机械腿执行器空间中的惯性矩阵、离心力与科氏力矩阵和重力矩向量，表示MP的逆，y表示中间变量，A1为进油腔作用面积，A2为排油腔作用面积，P1为进油腔压力，P2为排油腔压力，βe为液压油的弹性模量，Ct为内泄露系数，Q1为进油流量，Q2为排油流量，V01为进油腔初始容积，V02为排油腔初始容积，y表示中间变量； 转入步骤2； 步骤2、基于阀控液压机械腿系统的数学模型，设计基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺控制器： 步骤2-1、设计阀控液压机械腿自抗扰控制器，用于实现机械腿的关节位置控制，具体步骤如下： 令变量z1＝x1，变量z2＝x2，变量则式8改写为： 其中，为z1对时间的一阶导数，为z2对时间的一阶导数，为z3对时间的一阶导数，f表示中间变量，E表示中间变量；u是控制输入； 其中，为对时间的一阶导数，为Cp对时间的一阶导数，为Gp对时间的一阶导数；kt表示控制输入增益，Ps是系统供油压力，Pr是系统回油压力； 将f扩展为新的系统状态z4，并且z4对时间的一阶导数wt为与时间相关的函数，则将系统扩张成新的线性控制系统： 设计相应的扩张状态观测器为： 其中，β01，β02，β03，β04均为观测器增益，跟踪误差ε1＝x1-x1d，x1d为期望轨迹，η1为估计误差，为z1的估计，为z2的估计，为z3的估计，为z4的估计，为对时间的一阶导数，为对时间的一阶导数，为对时间的一阶导数，为对时间的一阶导数； 观测器增益的选择要使其特征方程s4+β01s3+β02s2+β03s+β04满足Hurwitz条件，s表示复数变量；采用带宽法，则观测器增益为β01＝4ω0，调整观测器增益ω0实现对观测器参数的选择； 定义跟踪误差为： 其中，ε1、ε2、ε3均为跟踪误差，yd是期望轨迹，虚拟控制律虚拟控制律是yd对时间的一阶导数，是α1对时间的一阶导数，控制器增益K1,K2∈R3×3，R3×3表示3×3的实数矩阵； 根据扩张状态观测器对机械腿系统状态的估计值，实现对机械腿系统的控制，因此将系统状态替换为其对应的估计值后，系统的跟踪误差定义为： 其中，均为系统状态估计值下的跟踪误差，虚拟控制律的估计虚拟控制律的估计是的估计； 设计控制输入u为： 其中，E-1是E的逆，控制器增益K3∈R3×3； 步骤2-2、设计导纳控制器，用于补偿自抗扰控制的期望轨迹，实现机械腿的主动柔顺控制； 转入步骤3； 步骤3、运用李雅普诺夫稳定性理论进行基于自抗扰控制的阀控液压机械腿主动柔顺控制器稳定性证明，得到系统观测误差与跟踪误差均有界的结果。

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