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龙图腾网恭喜北京交通大学申请的专利控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰控制方法及系统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：CN116430707B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-23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：202310393745.8，技术领域涉及：G05B11/32；该发明授权控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰控制方法及系统是由姚秀明;张丽娜;黄万程设计研发完成，并于2023-04-13向国家知识产权局提交的专利申请。

本控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰控制方法及系统，属于机电系统控制技术领域，根据控制力矩陀螺工作原理分析，考虑框架伺服系统在工作中所受多源干扰，建立多源干扰存在下的框架伺服系统数学模型；对框架伺服系统在实际工况中所受的多源干扰进行分类，分析和建模；针对框架伺服系统干扰分类结果设计相应的干扰观测器框架对扰动进行估计；根据所构建的系统非级联控制框架，结合扰动估计设计有限时间电流约束控制器同时实现电流保护和不匹配干扰的抑制；构造复合抗干扰控制器，选取合适的李雅普诺夫函数证明系统的稳定性，解决了可建模干扰和不可建模干扰等多源扰动对控制力矩陀螺框架伺服系统伺服精度的影响。

本发明授权控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种控制力矩陀螺框架伺服系统抗干扰控制方法，其特征在于：根据控制力矩陀螺工作原理分析，考虑框架伺服系统在工作中所受多源干扰，建立多源干扰存在下的框架伺服系统数学模型；基于框架伺服系统数学模型，对框架伺服系统在实际工况中所受的多源干扰进行分类，包括可建模的转子不平衡扰动和不可建模的集总扰动；根据多源干扰的分类结果，构建自适应精细干扰观测器估计多源干扰；结合多源干扰估计结果，构建有限时间电流约束控制器，实现电流保护和不匹配干扰的抑制；基于自适应精细干扰观测器的前馈补偿和有限时间电流约束控制器的反馈控制，构造复合抗干扰控制器，实现控制力矩陀螺框架伺服系统的抗干扰控制；其中，根据多源干扰的分类结果，构建自适应精细干扰观测器估计多源干扰，包括：针对框架伺服系统仅具有单一谐波干扰d的情况设计干扰观测器对扰动进行估计，设计如下： 其中，分别为d和状态ξ的估计量，z为辅助变量，向量为待设计的干扰观测器增益；ω为转子角速度；其中，状态ξ被定义为V＝[10]；Ω为高速转子飞轮的转速；J为转动惯量；转矩系数kt满足iq为q轴的定子电流；Td为转子不平衡扰动力矩；np为极对数，ψf为磁链；针对框架伺服系统具有可建模干扰d1和不可建模干扰d2的情况设计自适应精细干扰观测器对扰动进行估计：定义滑模变量：s＝ω-ζ，其中ζ满足如下动态： 其中，分别为d1、d2的估计量，v＝λ1signs为滑模项，标量λ0和λ1为ζ动态待设计的增益；将系统转速方程与ζ动态方程作差，可得下式： 其中，为干扰估计误差；则，设计自适应精细干扰观测器如下所示： 其中，分别为ξ、β的估计量，η为辅助变量，向量标量K2和K3为待设计的自适应精细干扰观测器增益；选取李雅普诺夫函数：V1＝sTs，当增益λ0和λ1分别被选取为：λ0≥0，时，能够证明得：即：滑模变量s能够收敛到0；由于能够等效为λ1signs，即：在已证明滑模变量s能收敛为0的基础上，选取李雅普诺夫函数：其中：当增益K2和K3分别被选取为：K2＞0，K3＞0，自适应律为： 其中，γ0为正常数，能在有限时间内收敛于一个有界集；结合多源干扰估计结果，构建有限时间电流约束控制器，包括：考虑不含多源干扰的理想框架伺服系统模型，定义：转速跟踪误差e1＝ωr-ω，建立如下所示的误差系统模型： 其中，iq满足约束条件|iq|＜c；L为框架伺服系统的电感。基于误差系统模型，设计如下所示的有限时间电流约束控制器： 其中，k1，k2和惩罚项l是可调整的正参数；0＜α1＜1，β≥α2；uq为q轴的定子电压，Rs为定子电阻。

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