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公开(公告)号：CN111459051A
公开(公告)日：2020-07-28
申请号：CN202010331109.9
申请日：2020-04-23
Applicant: 河北工业大学
IPC: G05B17/02
Abstract: 本发明公开了一种带扰动观测器的离散终端滑模无模型控制方法。该方法将无模型自适应控制和离散终端滑模控制相结合，同时引入模糊RBF神经网络扰动观测器对外界干扰进行准确估计，增加了抗干扰性，能够解决非线性强、难建立精确数学模型的问题，既能避免复杂模型的建模不准确问题，同时加入离散终端滑模控制增强系统的鲁棒性和抗干扰性，比传统单一的无模型控制方法能更精准的跟踪理想期望曲线，而且与理想期望值的误差很小，实现高精度、高稳定和高适用性的控制，同时降低工业能耗。
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公开(公告)号：CN110974223A
公开(公告)日：2020-04-10
申请号：CN201911289519.5
申请日：2019-12-13
Applicant: 河北工业大学
IPC: A61B5/0488
Abstract: 本发明为基于改进KSVD算法的表面肌电信号压缩重构方法，该方法通过归一化稀疏矩阵原子，将特征向量缩放，缩小稀疏矩阵原子差异，加快函数收敛速度，通过大量样本进行字典训练，得出性能较佳、更符合肌电信号样本特点的改进KSVD字典。利用改进的KSVD字典应用至单一通道肌电信号的重构具有良好的重构效果，同时对多通道肌电信号联合重构研究，以多个肌电信号之间的相关性为前提，以单个信号进行压缩采样，然后进行多个压缩数据的联合重构，从而进一步减少观测数量，提高重构精度，实现了肌电信号的多通道重构。
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公开(公告)号：CN110711114A
公开(公告)日：2020-01-21
申请号：CN201910989943.4
申请日：2019-10-17
Applicant: 河北工业大学
IPC: A61H3/00
Abstract: 本发明为一种基于动力学模型的外骨骼自抗扰控制方法，该方法将人机交互力简化为弹力加入到力学模型，构成人机交互力的动力学模型；利用跟踪微分器追踪不同步态下的关节角度数据曲线，使跟踪微分器能够模拟使用者的步态进行行走，然后通过跟踪微分器输出关节力矩，将关节力矩带入到人机交互力的动力学模型，输出关节角度反馈给扩张状态观测器，扩张状态观测器将对动力学模型进行扩张，并对未知模型的状态和内外部扰动进行估计，通过扩张状态观测器进行状态估计后再返回到跟踪微分器，完成外骨骼自抗扰控制。该方法对下肢外骨骼具有良好的控制效果和较强的抗干扰能力，并具有良好的响应速度和鲁棒性。
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公开(公告)号：CN110524525A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910946543.5
申请日：2019-10-05
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种下肢外骨骼控制方法，包括采集受试者下肢运动学数据；建立下肢外骨骼动力学模型；设计非线性积分滑模面；设计模糊滑模控制器，得到模糊滑模控制律。本方法采用欧拉-拉格朗日法建立下肢外骨骼的动力学模型，然后为消除滑模控制中普遍存在的抖振现象以及由积分项引起的Windup效应，在滑模变结构控制器的基础上，引入具有非线性势能函数来代替传统的积分滑模面。同时为克服下肢外骨骼建模过程中的建模误差、信号噪声及外界扰动等因素带来的干扰，利用模糊系统的逼近特性来设计模糊滑模控制器，以获得满意的下肢外骨骼控制性能。
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公开(公告)号：CN110327187A
公开(公告)日：2019-10-15
申请号：CN201910618865.7
申请日：2019-07-10
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明为一种外骨骼的带先验力矩无模型控制方法，该方法将二维激光测距仪固定在使用者腰部与膝关节之间的人体任意位置上，垂直于水平面扫描前方地形，调整激光测距仪的目标刻度位置，使其对准正下方即人体的站立点，使用二维激光测距仪对地形进行识别；根据地形选择适当的膝关节角度，使用带先验力矩的无模型自适应控制方式对膝关节外骨骼进行控制，避免了下肢外骨骼控制中复杂模型的建立和模型不准确的问题。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN109254530A
公开(公告)日：2019-01-22
申请号：CN201811484541.0
申请日：2018-12-06
Applicant: 河北工业大学
IPC: G05B13/02
Abstract: 本发明公开了一种基于磨矿过程基础回路的无模型自适应控制方法。该控制方法应用于磨矿过程中旋流器给矿浓度控制回路，将灰狼优化算法与无模型自适应控制结合起来，同时对无模型自适应控制算法与灰狼优化算法进行改进。采用IGWO算法对IMFAC算法相关参数进行优化，保证了IMFAC算法的控制精度与参数选择的最优值，保证旋流器给矿浓度稳定在期望值附近，以便对磨矿过程中旋流器给矿浓度进行更好的跟踪，控制效果更好，适用性更强，具有较强的鲁棒性。在实际磨矿运行作业中减少了人工调节参数的环节，控制过程更高效，适用性更强。
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公开(公告)号：CN106897575A
公开(公告)日：2017-06-27
申请号：CN201710223144.7
申请日：2017-04-07
Applicant: 河北工业大学
CPC classification number: G05B13/042 , G06F17/5036 , G16H50/50
Abstract: 本发明公开了一种主动型膝上假肢的准滑模控制方法。该方法离线采集患者的基本信息数据，生成数据报告；在不改变基本构造和相互作用方式的前提下，将人体下肢简化为多连杆模型进行分析，针对人体行走过程中摆动期和支撑期的运动形式的差异，分别建立下肢动力学模型；应用准滑模控制方法，将自抗扰控制中的非线性函数fal函数引入到准滑模控制中以设计切换控制律，对摆动期和支撑期分别设计控制器。该方法对系统的不确定性因素具有较强的鲁棒性和抗干扰能力，并且通过准滑模控制方法可以消除在实际情况下系统状态趋近于稳定点过程中出现的抖振情况，提高其控制性能。该方法具有控制精度高、抗干扰能力强并且有较好时效性的优点。
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公开(公告)号：CN104983489B
公开(公告)日：2016-10-26
申请号：CN201510451489.9
申请日：2015-07-28
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明下肢假肢行走时的路况识别方法，涉及下肢假肢，步骤是：采用前脚掌压力传感器、后脚跟压力传感器和惯性测量单元模块采集被测试人员残肢端运动信号样本数据，实验路况包括平地、上斜坡、下斜坡、上楼梯和下楼梯五种；路况识别时间的起始点的选取；从此时开始利用惯性测量单元进行被测试人员残肢端运动信号样本数据的采集；实际应用的采集到的残肢端运动信号样本数据个数的确定；对采集计算得到的残肢端运动信号样本数据进行处理；采集到的残肢端运动信号样本数据的特征值计算；用LVQ‑ADABOOST分类器训练；实现下肢假肢行走时的路况的在线识别；克服了现有下肢假肢行走时的路况的离线识别方法无法保证路况识别的实时性的缺陷。
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公开(公告)号：CN104921851B
公开(公告)日：2016-09-07
申请号：CN201510267594.7
申请日：2015-05-25
Applicant: 河北工业大学
IPC: A61F2/68
Abstract: 本发明主动型膝上假肢膝关节的预测控制方法，涉及膝关节的控制，步骤是：离线采集所需实验者的基本信息数据，生成数据报告；建立下肢假肢膝关节运动的分段仿射系统模型；根据控制性能指标对系统的状态区域进行凸划分，得到控制律；控制策略的在线控制过程。该方法对人体下肢假肢进行分段仿射系统建模和建立显式的模型预测控制器，能够用该控制器完成假肢的闭环控制，使控制器与外界环境进行实时的信息交换，提高控制精度，保证产品的安全性，并且将建模工作与优化问题求解规划过程放在离线过程进行，在线控制时只需要进行查表和简单的计算即可，能够降低处理器能耗，有利于提高产品续航能力。
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公开(公告)号：CN105117545A
公开(公告)日：2015-12-02
申请号：CN201510519245.X
申请日：2015-08-20
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明下肢假肢行走运动仿真实验的方法，涉及下肢假肢，步骤是：建立人体模型；建立下肢假肢模型；人体模型和下肢假肢模型的相关参数的设置；对人体模型和下肢假肢模型添加约束和驱动；建立地面模型并设置相关参数；实现下肢假肢行走运动仿真实验。本发明利用Solidworks、Adams和Matlab三个软件搭建下肢假肢行走运动仿真系统，在将下肢假肢加工成实体样机前，先对其行走运动状态和效果进行仿真实验验证，以针对下肢残疾人个体自身特殊性，设计和加工出适合的下肢假肢，克服了现有技术在下肢假肢的设计过程中，将每一个个体下肢假肢样机均加工出成品以验证其可行性和将每一种控制方法都通过实验来验证这种不可行方法的缺陷。
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