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龙图腾网获悉昆明理工大学申请的专利基于改进超扭扩张状态观测器的机械臂规定性能高精度轨迹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：CN119526392B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19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：202411628744.8，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权基于改进超扭扩张状态观测器的机械臂规定性能高精度轨迹控制方法是由王树波;代庚炜;那靖;高贯斌;黄英博;何浩然设计研发完成，并于2024-11-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于改进超扭扩张状态观测器的机械臂规定性能高精度轨迹控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于改进超扭扩张状态观测器的机械臂规定性能高精度轨迹控制方法，包括以下步骤：建立n关节机械臂的动力学模型；将n关节机械臂的动力学模型重新描述为基于总扰动的机械臂的动力学模型；设计改进的超扭扩张状态观测器对基于总扰动的机械臂的动力学模型中的总扰动进行估计；依据等效控制律、切换控制律、总扰动估计值构建基于漏斗误差变换的递归积分滑模控制器，实现对机械臂的轨迹跟踪。本发明能够有效的提高系统的收敛速度，能有效的抑制系统中的抖振现象，同时具有良好的抗干扰性。

本发明授权基于改进超扭扩张状态观测器的机械臂规定性能高精度轨迹控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于改进超扭扩张状态观测器的机械臂规定性能高精度轨迹控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、建立n关节机械臂的动力学模型；将n关节机械臂的动力学模型重新描述为基于总扰动的机械臂的动力学模型； S2、设计改进的超扭扩张状态观测器对基于总扰动的机械臂的动力学模型中的总扰动进行估计； S3、依据等效控制律、切换控制律、总扰动估计值构建基于漏斗误差变换的递归积分滑模控制器，实现对机械臂的轨迹跟踪； 所述S2，具体包括： 将基于总扰动的机械臂的动力学模型进行变换，获得变换后的基于总扰动的机械臂的动力学模型； 通过引入广义动量p来改变变换后的基于总扰动的机械臂的动力学模型，获得含有广义动量的机械臂动力学模型； 对含有广义动量的机械臂动力学模型引入中间变量τp，得到变换后的含有广义动量的机械臂动力学模型； 依据变换后的含有广义动量的机械臂动力学模型设计改进的超扭扩张状态观测器，以获得广义动量、总扰动的估计值； 定义为广义动量p的估计值，为总扰动d的估计值，则改进的超扭扩张状态观测器设计为： 其中，分别为的一阶导；ω1＝2ω0和ω2＝ω0 2为待设计的参数，ω0为超扭扩张状态观测器的带宽；M0q为Mq的确定部分，Mq为正定的质量惯性矩阵，q表示机械臂的位置；为p的估计误差，非线性项设计为： 其中， 所述S3具体包括： 定义位置跟踪误差及跟踪误差约束条件； 构造一个变换函数； 依据变换函数及跟踪误差约束条件，定义性能漏斗边界； 基于位置跟踪误差及性能漏斗边界构造非光滑漏斗误差变换； 依据非光滑漏斗误差变换，定义非奇异终端滑模函数； 基于非奇异终端滑模函数，提出一个递归积分滑模面； 令递归积分滑模面的一阶导为零，得到在不含总扰动的情况下的等效控制律； 设计切换控制律； 依据等效控制律、切换控制律、总扰动估计值构建基于漏斗误差变换的递归积分滑模控制器； 所述非光滑漏斗误差变换zt具体为： 其中，kt为性能漏斗边界；et为位置跟踪误差； 令递归积分滑模面的一阶导为零，得到在不含总扰动的情况下的等效控制律ueq为： 设计切换控制律usw为： usw＝-M0qΛ-1[K4s+K5sigγs] 其中，M0q、G0q分别为Mq、Gq确定部分；Mq为正定的质量惯性矩阵，为哥氏力和离心力矩阵，Gq表示重力矩阵；q、和分别表示机械臂的位置、速度和加速度矢量；qd为期望位置；为qd的二阶导；为φ的一阶导，kt为性能漏斗边界，为kt的一阶导；e为位置跟踪误差，为e的一阶导；α∈0.5,1；K1、K2、K3、K4、K5为正定对角矩阵；z为非光滑漏斗误差变换；s为递归积分滑模面；σI为中间变量；0＜γ＜1，β＞1。

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