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龍圖騰網(wǎng)獲悉上海大學(xué)申請(qǐng)的專利一種改進(jìn)的EKF擾動(dòng)觀測抗飽和積分滑模自適應(yīng)控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN118838154B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-09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)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202410735619.0，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B13/04；該發(fā)明授權(quán)一種改進(jìn)的EKF擾動(dòng)觀測抗飽和積分滑模自適應(yīng)控制方法是由趙劍飛;黃耕;蔡曉雪;劉廷章;閆宏彬設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2024-06-07向國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種改進(jìn)的EKF擾動(dòng)觀測抗飽和積分滑模自適應(yīng)控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于控制理論與控制工程領(lǐng)域，本發(fā)明所述方法包括，設(shè)計(jì)PMSM數(shù)學(xué)模型，根據(jù)傳統(tǒng)EKF擾動(dòng)觀測器實(shí)現(xiàn)過程引入互協(xié)方差矩陣；在電機(jī)運(yùn)行過程中通過系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣中不同參數(shù)對(duì)擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精度預(yù)測；設(shè)計(jì)基于模糊自適應(yīng)的EKF擾動(dòng)觀測器來對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行預(yù)測，得到改進(jìn)后的EKF擾動(dòng)觀測器。本發(fā)明設(shè)計(jì)了改進(jìn)的EKF擾動(dòng)觀測器，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地觀測突變擾動(dòng)及連續(xù)擾動(dòng)，將擾動(dòng)觀測值引入改進(jìn)積分滑模控制器中，有效提高了整體電機(jī)系統(tǒng)的抗負(fù)載擾動(dòng)能力。

本發(fā)明授權(quán)一種改進(jìn)的EKF擾動(dòng)觀測抗飽和積分滑模自適應(yīng)控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種改進(jìn)的EKF擾動(dòng)觀測抗飽和積分滑模自適應(yīng)控制方法，其特征在于：包括， 建立永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型提升大功率門窗開閉器的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩以及調(diào)速范圍，滿足穩(wěn)定性條件后進(jìn)行Lyapunov分析，設(shè)計(jì)基于新型趨近律的滑模控制器解決轉(zhuǎn)速超調(diào)及滑模控制器的系統(tǒng)抖振，并進(jìn)行分析離散切換帶帶寬； 設(shè)計(jì)基于新型非線性積分滑模面的抗飽和積分滑模控制器改善大功率門窗開閉器的電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的積分環(huán)節(jié)飽和現(xiàn)象，結(jié)合新型趨近律得到改進(jìn)積分滑模控制其輸出轉(zhuǎn)矩； 設(shè)計(jì)PMSM數(shù)學(xué)模型，根據(jù)傳統(tǒng)EKF擾動(dòng)觀測器實(shí)現(xiàn)過程引入互協(xié)方差矩陣； 在大功率門窗開閉器的電機(jī)運(yùn)行過程中通過系統(tǒng)噪聲協(xié)方差矩陣中不同參數(shù)對(duì)擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行精度預(yù)測，設(shè)計(jì)基于模糊自適應(yīng)的EKF擾動(dòng)觀測器來對(duì)系統(tǒng)擾動(dòng)轉(zhuǎn)矩進(jìn)行預(yù)測，得到改進(jìn)后的EKF擾動(dòng)觀測器； 所述永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型包括PMSM的電磁轉(zhuǎn)矩，PMSM的電磁轉(zhuǎn)矩主要由兩部分組成，第一部分是q軸電流分量與永磁體磁場間產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩，第二部分則是由轉(zhuǎn)子凸極效應(yīng)產(chǎn)生的磁阻轉(zhuǎn)矩，PMSM在d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型為： 所述滿足穩(wěn)定性條件包括采用滑模控制，滑模面s將系統(tǒng)的狀態(tài)空間分為sx＞0以及sx＜0兩部分： 當(dāng)系統(tǒng)滿足可達(dá)條件、存在條件及穩(wěn)定性條件時(shí)，即可進(jìn)行滑模控制，其中，x∈Rn為狀態(tài)空間變量，fx,t、gx,t為非線性向量函數(shù)，ut為輸入變量，Rs為定子電阻，ud、uq為定子電壓在d，q軸分量，id、iq為定子電流在d，q軸分量，p為微分算子，ψd、ψq為定子磁鏈在d，q軸的磁鏈分量，ωe為轉(zhuǎn)子電角速度； 所述基于新型趨近律的滑模控制器包括采用分段式趨近律來設(shè)計(jì)控制器，趨近律表達(dá)式為： 其中，k＝k1+k2，k10，k20，m0，1λ0，1α0，p0，δ0，sats為飽和函數(shù)，σ為邊界層，m、λ、α及δ為仿真模型參數(shù)，p為微分算子，邊界層內(nèi)通過反饋控制降低切換過程中的抖振量，而在邊界層外依然為符號(hào)函數(shù)值使邊界外快速趨近滑模面； 當(dāng)滑模系統(tǒng)遠(yuǎn)離滑模面即|s|δ階段時(shí)，通過調(diào)整λ以及m值，使系統(tǒng)軌跡迅速接近滑模面，同時(shí)飽和函數(shù)sats使系統(tǒng)在保持較快趨近速度的情況下，保持抗抖振能力，當(dāng)在滑模系統(tǒng)趨近滑模面即|s|＜δ階段，|s|→0時(shí)，同時(shí)調(diào)整k1、k2的權(quán)值，降低傳統(tǒng)滑模的高頻抖振； 所述分析離散切換帶帶寬包括針對(duì)所述滑模控制器的系統(tǒng)抖振的問題，從離散切換帶帶寬進(jìn)行分析當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡接近滑模面時(shí)，對(duì)新型趨近律進(jìn)行離散，新型趨近律的切換帶帶寬表示為Δ＝k1|s|αTs，其中，Ts為系統(tǒng)采樣周期，為離散切換帶帶寬，Δ隨著|s|的減小而相應(yīng)減小，|s|→0，抑制抖振。

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