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龍圖騰網(wǎng)恭喜杭州勵(lì)貝電液科技有限公司申請(qǐng)的專(zhuān)利基于ADRC的音圈伺服閥閥芯位置控制方法及系統(tǒng)獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN119247749B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-04發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202411787987.6，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B11/42；該發(fā)明授權(quán)基于ADRC的音圈伺服閥閥芯位置控制方法及系統(tǒng)是由涂新邦;趙士健;吳恒;魏登科;王義海設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-12-06向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本基于ADRC的音圈伺服閥閥芯位置控制方法及系統(tǒng)在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了基于ADRC的音圈伺服閥閥芯位置控制方法及系統(tǒng)；本發(fā)明涉及液體控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域；將作為閥芯目標(biāo)位置電信號(hào)的輸入數(shù)據(jù)序列S輸入到編碼層的雙向Bi?GRU網(wǎng)絡(luò)中。在每個(gè)門(mén)控循環(huán)單元中，整合跟蹤微分器TD、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器ESO和非線性狀態(tài)誤差反饋NLSEF構(gòu)成嵌入ADRC模型；用于處理輸入數(shù)據(jù)。雙向Bi?GRU網(wǎng)絡(luò)同時(shí)從前向和后向兩個(gè)方向提取輸入數(shù)據(jù)序列S中的時(shí)序依賴(lài)關(guān)系，生成隱藏狀態(tài)序列H；本發(fā)明通過(guò)同時(shí)從前向和后向兩個(gè)方向提取輸入數(shù)據(jù)序列中的時(shí)序依賴(lài)關(guān)系，雙向Bi?GRU網(wǎng)絡(luò)能夠更全面地捕捉數(shù)據(jù)中的動(dòng)態(tài)特征，從而提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和魯棒性。利用有序聚類(lèi)算法對(duì)特定序列進(jìn)行特征提取和聚類(lèi)分析。

本發(fā)明授權(quán)基于ADRC的音圈伺服閥閥芯位置控制方法及系統(tǒng)在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.基于ADRC的音圈伺服閥閥芯位置控制方法，其特征在于，包括如下執(zhí)行步驟：S1，將作為閥芯目標(biāo)位置電信號(hào)的輸入數(shù)據(jù)序列S輸入到編碼層的雙向Bi-GRU網(wǎng)絡(luò)中；在每個(gè)整合有跟蹤微分器TD、擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器ESO和非線性狀態(tài)誤差反饋NLSEF的門(mén)控循環(huán)單元中，同時(shí)從前向和后向提取所述輸入數(shù)據(jù)序列S中的時(shí)序依賴(lài)關(guān)系，生成隱藏狀態(tài)序列H；所述S1中，所述輸入數(shù)據(jù)序列；其中，T是時(shí)間序列長(zhǎng)度，si是第i個(gè)閥芯目標(biāo)位置電信號(hào)；所述門(mén)控循環(huán)單元的內(nèi)部計(jì)算包括：跟蹤微分器TD:；TDst表示將輸入st作為跟蹤微分器TD的輸入；擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器ESO:；ESOht-1,zt表示將上一時(shí)間步的隱藏狀態(tài)和當(dāng)前TD的輸出zt作為擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器ESO的輸入；非線性狀態(tài)誤差反饋NLSEF:；表示將當(dāng)前系統(tǒng)狀態(tài)估計(jì)與參考狀態(tài)xref之間的誤差et作為非線性狀態(tài)誤差反饋的輸入；更新門(mén)：；重置門(mén)：；候選隱藏狀態(tài)；是雙曲正切激活函數(shù)更新隱藏狀態(tài)；其中，U是權(quán)重矩陣，σ是sigmoid激活函數(shù)，⊙是元素乘法，xref是參考狀態(tài)，zt是在當(dāng)前時(shí)間步t由所述跟蹤微分器TD處理輸入st后得到的輸出；是所述擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器ESO的輸出；et是所述非線性狀態(tài)誤差反饋NLSEF的輸出；Wu和Uu是所述更新門(mén)中的權(quán)重矩陣；zu是所述更新門(mén)的激活值；zr是所述重置門(mén)的激活值；Wet是權(quán)重矩陣W與et之間的矩陣乘積；是上一時(shí)間步的隱藏狀態(tài)；Wr和Ur是重置門(mén)中的權(quán)重矩陣；在所述S1中，所述雙向Bi-GRU網(wǎng)絡(luò)的執(zhí)行步驟在于：從前向方向計(jì)算隱藏狀態(tài)序列： ； ；其中，表示前向計(jì)算得到的隱藏狀態(tài)序列的集合；表示在時(shí)間步t時(shí)前向計(jì)算得到的隱藏狀態(tài)向量；GRUforward表示前向的計(jì)算函數(shù)從后向方向計(jì)算隱藏狀態(tài)序列： ； ；其中，表示后向計(jì)算得到的隱藏狀態(tài)序列的集合；表示后向的計(jì)算函數(shù)；表示下一時(shí)間步的后向隱藏狀態(tài)；得到最終的隱藏狀態(tài)序列；其中，，[·;·]表示向量拼接操作；ht表示在時(shí)間步t時(shí)的最終隱藏狀態(tài)向量；S2，對(duì)音圈電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)換過(guò)程中的產(chǎn)生的飽和效應(yīng)及其閥芯運(yùn)動(dòng)的摩擦阻力變化所組成的序列L進(jìn)行聚類(lèi)分析，根據(jù)聚類(lèi)結(jié)果生成權(quán)重因子δ并對(duì)所述隱藏狀態(tài)序列H進(jìn)行加權(quán)修正，得到修正后的隱藏狀態(tài)序列H'；所述S2中，所述序列L的提取方法為： ；然后得到特征向量序列；其中，表示時(shí)間步t的第i個(gè)飽和效應(yīng)及其所對(duì)應(yīng)的摩擦阻力特征值，T是時(shí)間序列長(zhǎng)度，N是飽和效應(yīng)及其所對(duì)應(yīng)的摩擦阻力特征值的總數(shù)；所述S2中，所述聚類(lèi)分析的方法為有序聚類(lèi)算法，其流程包括：設(shè)一個(gè)單獨(dú)的聚類(lèi)；定義聚類(lèi)間距離度量dCi,Cj，計(jì)算所有聚類(lèi)對(duì)之間的距離，找到距離最小的聚類(lèi)對(duì)；合并聚類(lèi)對(duì)形成新的聚類(lèi)，并更新聚類(lèi)集合及聚類(lèi)間的距離矩陣，得到聚類(lèi)標(biāo)簽序列，對(duì)每個(gè)特征向量ft找到其所屬的聚類(lèi)Ck并分配聚類(lèi)標(biāo)簽ct=k；最終得到聚類(lèi)標(biāo)簽序列C={c1,c2,...,cT}；其中，C0表示初始聚類(lèi)集合；Ci和Cj表示兩個(gè)聚類(lèi)，d是歐氏距離或曼哈頓距離，K是聚類(lèi)的數(shù)量；在所述S2中，根據(jù)聚類(lèi)標(biāo)簽序列C映射形成權(quán)重因子序列；首先定義權(quán)重映射函數(shù)δc將聚類(lèi)標(biāo)簽c映射到權(quán)重因子δ，滿足δc∈[0,1]；然后映射形成權(quán)重因子序列，流程包括：對(duì)于每個(gè)聚類(lèi)標(biāo)簽ct，計(jì)算其對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子δt=δct；基于現(xiàn)有的K個(gè)聚類(lèi)且每個(gè)聚類(lèi)Ck包含nk個(gè)特征向量，定義聚類(lèi)大小nk=|Ck|，其中k=1,2,...,K；定義總特征向量數(shù)量，且定義權(quán)重映射函數(shù)；其中，nk是聚類(lèi)Ck中特征向量的數(shù)量；N是所有聚類(lèi)中特征向量的總數(shù)；得到權(quán)重因子序列；其中，δt是聚類(lèi)標(biāo)簽ct對(duì)應(yīng)的權(quán)重因子；在所述S2中，所述加權(quán)修正得到修正后的所述隱藏狀態(tài)序列： ；其中，第t個(gè)經(jīng)修正的最終隱藏狀態(tài)向量；S3，通過(guò)注意力機(jī)制對(duì)所述隱藏狀態(tài)序列H'進(jìn)行加權(quán)求和，生成中間向量Ci，通過(guò)殘差回溯機(jī)制利用歷史預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，生成修正后的中間向量C'i；S4，將修正后的所述中間向量C'i、上一時(shí)間步的隱藏狀態(tài)以及解碼器的預(yù)測(cè)結(jié)果輸入到解碼層的所述雙向Bi-GRU網(wǎng)絡(luò)中，基于所述門(mén)控循環(huán)單元逐步生成作為音圈電機(jī)的控制電信號(hào)的輸出數(shù)據(jù)序列。

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