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龙图腾网获悉重庆人文科技学院申请的专利一种采用四层网络实现阻尼的液压式船舶舵机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：CN116395119B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13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：202310578224.X，技术领域涉及：B63H25/30；该发明授权一种采用四层网络实现阻尼的液压式船舶舵机控制方法是由吴华丽设计研发完成，并于2023-05-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采用四层网络实现阻尼的液压式船舶舵机控制方法在说明书摘要公布了：本发明是关一个采用四层超前补偿校正网络实现阻尼的液压式船舶舵机控制方法，其通过传感器测量舵机输入转角指令与输出舵机转角，以及测量阀控缸活塞位移形成闭环反馈；同时通过构造两个结构类似的超前混合补偿校正网络串联，分别获取了舵机转角误差的双重阻尼信号，将阀控缸活塞位移信号输入第三个超前混合补偿校正网络得到输出信号并组合转角误差积分信号以及阀控缸活塞位移信号组成滑模，然后通过第四个超前混合补偿校正网络得到滑模信号的阻尼信号来改善舵机动态运行的颤振问题，并通过自适应方法对负载的大小波动干扰进行估计，最终得到液压舵机的综合控制信号，实现船舶液压舵机的动态平滑高品质控制。

本发明授权一种采用四层网络实现阻尼的液压式船舶舵机控制方法在权利要求书中公布了：1.一种采用四层网络实现阻尼的液压式船舶舵机控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤S10，在液压式船舶舵机上安装两个角度传感器与一个位置传感器，分别采用角度传感器测量输入转角指令信号与输出舵机转角信号，其中输入转角指令信号记作u1，输出舵机转角信号记作u2，采用位置传感器测量阀控缸活塞位移信号，记作xV； 步骤S20，根据所述的液压舵机的输入转角指令信号与输出舵机转角信号进行比较，得到舵机转角误差信号；然后根据舵机转角误差信号设计第一个超前混合补偿校正网络，并选取第一个超前混合补偿校正网络的输出信号初值与误差信号初值相同；并根据误差信号与第一个超前混合补偿校正网络的输出信号得到第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号，然后进行线性积分迭代得到第一个超前混合补偿校正网络的输出信号；再根据第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号，设计第二个超前混合补偿校正网络，并选取第二个超前混合补偿校正网络的输出信号初值与第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号初值相同；根据第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号与第二个超前混合补偿校正网络的输出信号得到第二个超前混合补偿校正网络的输出增长信号，然后进行线性积分迭代得到第二个超前混合补偿校正网络的输出信号如下： e＝u1-u2； 其中e为舵机转角误差信号；ε0为常值参数信号；de1为第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号；d1为第一个超前混合补偿校正网络的输出信号；T为常值积分参数；de2为第二个超前混合补偿校正网络的输出增长信号；d2为第二个超前混合补偿校正网络的输出信号； 步骤S30，根据阀控缸活塞位移信号与舵机转角误差信号设计第三个超前混合补偿校正网络，并设计第三个超前混合补偿校正网络的输出信号初始值与阀控缸活塞位移信号的初始值相同；然后根据阀控缸活塞位移信号与第三个超前混合补偿校正网络的输出信号以及舵机转角误差信号设计第三个超前混合补偿校正网络的输出增长信号，然后进行线性积分迭代得到第三个超前混合补偿校正网络的输出信号；最后采用第三个超前混合补偿校正网络的输出信号非线性叠加第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号以及第二个超前混合补偿校正网络的输出信号；组成最终的液压舵机转角综合制动平滑信号，为液压舵机的控制提供平稳性如下： 其中dx1为第三个超前混合补偿校正网络的输出增长信号；x1为第三个超前混合补偿校正网络的输出信号；da为液压舵机转角综合制动平滑信号；叠加过程中第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号以及第二个超前混合补偿校正网络的输出信号首先进行叠加，其叠加权重取决于舵机转角误差信号以及第一个超前混合补偿校正网络的输出增长信号以及第二个超前混合补偿校正网络的输出信号之差的大小； 步骤S40，根据所示的舵机转角误差信号进行积分，得到舵机转角误差积分信号；然后对舵机转角误差信号、液压舵机转角综合制动平滑信号、误差积分信号以及阀控缸活塞位移信号以及第三个超前混合补偿校正网络的输出增长信号进行综合，得到液压舵机综合滑模信号；并根据液压舵机综合滑模信号设计第四个超前混合补偿校正网络，并设置第四个超前混合补偿校正网络的输出信号初值与液压舵机综合滑模信号初值相同，并根据液压舵机综合滑模信号与第四个超前混合补偿校正网络的输出信号对比得到第四个超前混合补偿校正网络的输出增长信号，并进行线性积分迭代得到第四个超前混合补偿校正网络的输出信号如下： s1＝∫edt； s＝e+c1da+c2s1+c3xV+c4dx1； 其中s1为舵机转角误差积分信号，dt表示对时间进行积分；c1、c2、c3、c4为液压舵机综合滑模的常值参数；s为液压舵机综合滑模信号；ε1为常值参数；ds1为第四个超前混合补偿校正网络的输出增长信号；ds为第四个超前混合补偿校正网络的输出信号，第四个超前混合补偿校正网络的输出增长信号主要用于为液压舵机的控制提供滑模阻尼信号，抑制舵机的颤振； 步骤S50，根据所述的液压舵机综合滑模信号，采用自适应方法，分别设计舵机负载扰动常值估计规律、舵机负载扰动误差估计规律，舵机负载扰动阻尼估计规律、舵机负载扰动活塞位移估计规律；并进行线性积分迭代分别得到舵机负载扰动常值估计信号、舵机负载扰动误差估计估计信号、舵机负载扰动阻尼估计信号、舵机负载扰动活塞位移估计信号；并进行综合得到舵机负载扰动总估计信号；对液压舵机综合滑模信号进行非线性变换得到液压舵机综合滑模非线性信号，再叠加液压舵机综合滑模信号、舵机负载扰动总估计信号、第四个超前混合补偿校正网络的输出增长信号、阀控缸活塞位移信号、第四个超前混合补偿校正网络的输出信号组成最终的液压舵机综合控制信号，输送给阀控缸的运放电路输入端口，控制阀控缸的活塞运动，通过缸内液压传动带动舵机产生转角，从而完成液压舵机的控制如下： u＝k1s+k2N+k3ds+k4xv+k5ds1+M； 其中ε2为常值参数、为舵机负载扰动常值估计信号，km1为常值参数，用于调节舵机负载扰动常值估计信号收敛速率的快慢、dm1为舵机负载扰动常值估计规律；为舵机负载扰动误差估计信号，km2为常值参数，用于调节舵机负载扰动误差估计信号收敛速率的快慢、dm2为舵机负载扰动误差估计规律；为舵机负载扰动阻尼估计信号，km3为常值参数，用于调节舵机负载扰动阻尼估计信号收敛速率的快慢、dm3为舵机负载扰动阻尼估计规律；为舵机负载扰动活塞位移估计信号，km4为常值参数，用于调节舵机负载扰动活塞位移估计信号收敛速率的快慢、dm4为舵机负载扰动活塞位移估计规律；M为舵机负载扰动总估计信号；N为液压舵机综合滑模非线性信号；k1、k2、k3、k4与k5为常值参数信号；u为液压舵机综合控制信号，该信号组成中第四个超前混合补偿校正网络的输出信号作用与液压舵机综合滑模信号作用相同，但前者的平滑性更好；第四个超前混合补偿校正网络的输出增长信号与阀控缸活塞位移信号均是为了增大液压舵机运动的平滑性，减少高频颤振；舵机负载扰动总估计信号的引入是为了补偿负载大小波动变化对舵机动态特性带来的不良影响。

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