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龙图腾网获悉安徽海思达机器人有限公司;安徽工业大学申请的专利一种液压摆动关节位置伺服系统及其NDOB-SMC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：CN116551695B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-31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：202310680944.7，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种液压摆动关节位置伺服系统及其NDOB-SMC控制方法是由杨明星;卢亚星;张良安;刘俊设计研发完成，并于2023-06-08向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种液压摆动关节位置伺服系统及其NDOB-SMC控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种液压摆动关节位置伺服系统及其NDOB‑SMC控制方法，首先设计液压摆动关节位置伺服系统，该系统中伺服阀与液压缸的缸体一体化直连设计，舍弃油管连接，不仅结构更加紧凑，而且减少了部分干扰因素；其次设计一种基于非线性干扰观测器的滑模控制策略，将非线性干扰观测器和滑模控制结合，充分发挥各自优势，提高液压摆动关节的跟踪精度和响应速度；最后结合AMEsim平台丰富的元件模型库和Matlab平台强大的数值运算能力，通过创建S‑Funcution接口，实现两个平台的联合仿真，验证所提出控制方法的有效性和优越性。

本发明授权一种液压摆动关节位置伺服系统及其NDOB-SMC控制方法在权利要求书中公布了：1.一种液压摆动关节位置伺服系统的NDOB-SMC控制方法，其特征在于，所述液压摆动关节位置伺服系统包括液压摆动关节，所述液压摆动关节包括上连接板，所述上连接板上设有摆动式液压缸，所述摆动式液压缸的活塞杆设计成圆弧状，所述活塞杆上设有下连接板，所述下连接板跟随活塞杆做旋转摆动，所述下连接板的旋转摆动中心处设有角度传感器，所述摆动式液压缸的缸体上设有伺服阀，所述伺服阀与液压站连接，所述角度传感器与电脑连接，所述电脑与伺服阀连接；所述缸体对应下连接板的旋转摆动中心处设有空心轴，所述空心轴两端分别设有轴承，每个所述轴承上设有一所述下连接板，所述下连接板外侧壁上设有轴承档盘，两所述下连接板对称安装在活塞杆上；所述缸体采用分体设计，包括对称设计的内缸筒和外缸筒，所述内缸筒和外缸筒通过螺纹连接，所述外缸筒侧壁上设有伺服阀，所述角度传感器设置在空心轴内，所述角度传感器的转轴安装在其中一个下连接板上，且转轴与下连接板的旋转摆动中心共线； 所述NDOB-SMC控制方法包括以下步骤： S1、建立液压摆动关节位置伺服系统的数学模型，具体包括： 建立液压摆动关节位置伺服系统的负载力矩平衡方程，其表达式为： ； ； ； 其中，为活塞有效面积，为流量增益，为上腔压力，为下腔压力，为流量系数，为伺服阀的面积梯度，为液压油密度，为活塞杆旋转半径，为外部负载扭矩，为等效粘性阻尼系数，为转动惯量，为系统中所有未建模的干扰项； 定义状态变量： 则液压摆动关节位置伺服系统的状态方程表示为: ； 式中，,，，为系统不匹配模型的不确定因素的复合干扰，，为系统匹配模型的不确定因素的复合干扰,，，，，为油液弹性模量，为两腔总容积，为时变建模误差，为系统总控制律，为总流量增益，为内部泄漏流量系数，为外部泄漏流量系数，为供应压力； S2、设计超螺旋干扰观测器，具体包括： 构造不匹配模型的超螺旋干扰观测器，其表达式如下： ； 式中 ； 其中，参数、均为正数，则的干扰估计为: ； 构造匹配模型的超螺旋干扰观测器，其表达式如下: ； 式中， ； 其中，参数、均为正数，则的干扰估计为: ； S3、设计滑模控制器，得到系统总控制律，具体包括： 设定液压摆动关节位置伺服系统的角度期望信号为，液压摆动关节位置伺服系统的实际角位移输出信号为，则液压摆动关节位置伺服系统的误差向量如下： ； 令，则控制对象可以改写为: ； 将该式与液压摆动关节位置伺服系统的状态方程相结合得: ； 由此式转换式可得: ； 取均大于零，则选择滑模面的切换函数为: ； 对上式两边进行求导，并将等式代入得到： ； 其中: 由式和式可得补偿控制律为： 选择指数趋近律的滑模控制器设计方法为： 求得系统总控制律为： 式中，为滑模控制器不连续增益，且均大于零； 根据系统总控制律对液压摆动关节进行精准控制； S4、进行联合仿真实验，具体包括： 首先，在AMEsim平台上完成液压摆动关节位置伺服系统模型的搭建及参数设置，以及建立SimuCosim接口，操作液压摆动关节位置伺服系统模型产生函数并输出包括角度、角速度、压强的信息，以与MatlabSimulink相连；其次，在MatlabSimulink平台上建立并运行滑模控制模型，产生一个输出控制信号给AMEsim平台，实现对AMEsim平台的实时控制；最后，AMEsim平台将信息反馈至Matlab平台，从而实现联合仿真。

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