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龙图腾网获悉青岛科技大学申请的专利一种水井钻机回转装置无模型自适应控制方法及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：CN111897228B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2023-09-26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：202010907921.1，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种水井钻机回转装置无模型自适应控制方法及系统是由姚文龙;亓冠华;赵黎黎;池荣虎;邵巍;岳耀宾设计研发完成，并于2020-09-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种水井钻机回转装置无模型自适应控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种水井钻机回转装置无模型自适应控制方法及系统。该系统以液压马达作为回转装置，通过角度传感器得到液压马达的旋转角度；建立水井钻机回转系统的状态空间方程；进行紧格式动态线性化处理，获得数据模型；计算伪偏导数估计律；设计无模型自适应控制器；将控制器的输出施加到负载敏感比例阀上，通过调节负载敏感比例阀阀口开度，进而可以调节液压马达的旋转角速度。本发明专利针对水井钻机液压系统参变量多、强耦合的特点，考虑回转系统复杂非线性动态特性，采用无模型自适应控制方法，仅利用在线和离线数据便可完成控制器的设计。该方法有较强的抗干扰性和鲁棒性，对水井钻机不确定的工况有更好的适应性。

本发明授权一种水井钻机回转装置无模型自适应控制方法及系统在权利要求书中公布了：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；Vt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Δuk≠0时，存在伪偏导数θk，使得Δyk+1＝θkΔuk；其中，|θk|≤Q，Q为一个正常数；Δyk+1＝yk+1-yk，Δuk＝uk-uk-1；其中，yk为k时刻的系统输出，uk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θk的伪偏导数估计值，为θk-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,J[uk]＝|y*k+1-yk+1|2+λ|uk-uk-1|2；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uk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yk-1输出为反馈电压信号uf，电压信号Δuk-1经控制器计算输出相应的控制信号，将控制信号施加于比例放大器上，比例放大器将电压信号转换为可以驱动负载敏感比例阀阀芯位移的电流信号，负载敏感比例阀可以调节液压马达进油口与回油口的流量，通过液压传动机构，进而可以调节液压马达的旋转速度。

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