权利要求书： 1.一种水井钻机回转装置无模型自适应控制方法，其特征是，所述方法包括下述步骤：(1)信号的采集与设定：
由角度传感器得到液压马达的旋转角度y；
(2)建立水井钻机回转系统的动力学方程：
其中，x1＝θm， x1为液压马达的转角；x2为液压马达的转角速度；x3为液压马达的转角加速度；u为控制信号输入；y为控制系统输出；kp为放大系数；iv为比例放大器转换后的输出电流；uv为角速度传感器的输出电压；xv为负载敏感比例阀的阀芯位移；Qv为负载敏感比例阀的阀口流量；Cd为负载敏感比例阀阀口流量系数；Wv为负载敏感比例阀面积梯度；Ps为系统额定压力；PL为系统负载压力；kq为阀流量增益；kc为阀流量?压力系数；Dm为液压马达的排量；θm为液压马达的转角；Ctm为液压马达的总泄露系数；PL为系统负载压力；t为液压马达两腔及连接管道的总压缩容积；βe为油液有效弹性模量；Jt为马达轴等效总惯量；Bm为粘滞阻尼系数；G为负载的扭矩弹簧刚度；TL为外负载力矩；
(3)进行紧格式动态线性化处理，获得数据模型：
对于所述动力学方程，当Δu(k)≠0时，存在伪偏导数θ(k)，使得Δy(k+1)＝θ(k)Δu(k)；
其中，|θ(k)|≤Q，Q为一个正常数；
Δy(k+1)＝y(k+1)?y(k)，Δu(k)＝u(k)?u(k?1)；
其中，y(k)为k时刻的系统输出，u(k)为k时刻的系统输入；
(4)计算伪偏导数估计律：
其中，η∈(0,1]为步长因子，μ＞0为权重因子， 为θ(k)的伪偏导数估计值，为θ(k?1)的伪偏导数估计值；
(5)设计无模型自适应控制器：
考虑如下控制准则函数,
* 2 2
J[u(k)]＝|y(k+1)?y(k+1)|+λ|u(k)?u(k?1)|；
*
记λ为权重因子,y (k+1)为期望的输出信号；将步骤(3)中动态线性化的数据模型带入输入准则函数，对u(k)求导，并令其求导结果等于零，可得控制算法：其中，ρ∈(0,1]是步长因子，λ＞0为权重因子；
(6)由于液压系统的复杂性，水井钻机回转系统由液压马达进行驱动，角度传感器将检测得到的水井钻机在k?1阶段的液压马达的旋转角度y(k?1)输出为反馈电压信号uf，电压信号Δu(k?1)经控制器计算输出相应的控制
声明：
“水井钻机回转装置无模型自适应控制方法及系统” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：中冶有色网
来源：青岛科技大学
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2025年06月06日 ~ 08日 
