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龍圖騰網(wǎng)獲悉山東科技大學申請的專利一種基于全局滑模的自適應容錯控制器設計方法獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予，授權公告號為：CN115755602B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202211395411.6，技術領域涉及：G05B13/04；該發(fā)明授權一種基于全局滑模的自適應容錯控制器設計方法是由于永進;楊洋;陳旭;王偉琦;畢華坤;王昊設計研發(fā)完成，并于2022-11-09向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。

本一種基于全局滑模的自適應容錯控制器設計方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種基于全局滑模的自適應容錯控制器設計方法，屬于控制技術領域。本發(fā)明考慮了發(fā)電機側遭受擾動與負荷側控制器故障的情況，為減少系統(tǒng)在擾動下的最大偏差與穩(wěn)態(tài)誤差并補償控制器故障導致的輸出幅值損失，設計了基于全局滑模的自適應容錯控制器；仿真結果表明，本發(fā)明控制器能消除系統(tǒng)的混沌狀態(tài)，當系統(tǒng)分別遭受傳輸故障、階躍擾動以及控制器故障時，系統(tǒng)在基于自適應全局滑模的容錯控制器的作用下，均能有效收斂至目標軌道；系統(tǒng)的最大偏移及穩(wěn)態(tài)誤差均較小。

本發(fā)明授權一種基于全局滑模的自適應容錯控制器設計方法在權利要求書中公布了：1.一種基于全局滑模的自適應容錯控制器設計方法，其特征在于：包括如下步驟： 步驟1：針對發(fā)電機側擾動問題，在控制器中采用固定增益與自適應增益相結合的方式；基于全局滑模觀測器的自適應容錯控制的發(fā)電機側控制器的輸出表達式如公式16所示： 式中，Ka0與Ka1分別為固定增益與自適應增益，并設計自適應增益表達式如公式17所示： 式中，Ka2與Ka3均為常數(shù)，并且滿足Ka2＞Ka3＞0；μ為大于0的常數(shù)；ε為正數(shù)； 步驟2：為避免控制器uf的輸出過大，應對自適應增益Ka1進行限幅，限幅環(huán)節(jié)如公式18所示： Kmin＜Ka1＜Kmax18； 步驟3：對負荷側控制器的故障程度進行自適應估計，以補償控制器故障對系統(tǒng)的影響；設為λ的估計值，令首先選取如下候選Lyapunov函數(shù)V2： 對V2求導得 其中，負荷側控制器發(fā)生故障時，控制器故障的數(shù)學模型如下式所示 式中，uin為系統(tǒng)所接收到的控制信號，uh為控制器的理想輸出信號，λ為控制器故障導致的輸出幅值損失程度，1≥λ≥0，λ越小表示控制器輸出幅值損失程度越高；λ＝1表示負荷側控制器無故障，λ＝0表示負荷側控制器完全故障； 將uin代入后得 若要使則應為 步驟4：為改善負荷側控制器的動態(tài)特性，提高控制器跟蹤精度，將此自適應故障估計的表達式進行變換，變換結果如公式23所示： 式中，Kb2、Kb3、Kb4與η1、η2均為常數(shù)，且滿足Kb2＞Kb3＞Kb4、η1＞η2＞0； 步驟5：為避免控制器un輸出的過大，應對自適應故障估計進行限幅，限幅環(huán)節(jié)如公式24所示： 結合式13和式23-24基于全局滑模觀測器的負荷側容錯控制器un輸出如公式25所示： 步驟6：重新選取Lyapunov函數(shù)V3，其表達式如公式26所示： 當系統(tǒng)狀態(tài)變量逐漸接近預定軌道時，即當|s1|＜μ時，對V3進行求導，其結果如公式27所示： 對上式進行化簡后得 進一步化簡得 上式最終化為 步驟7：當系統(tǒng)狀態(tài)變量逐漸遠離預定軌道時，即當|s1|≥μ時，對V3進行求導，其求導結果為 由上式知，基于全局滑模觀測器的自適應容錯控制的發(fā)電機側控制器的表達式如下：

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