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龙图腾网获悉南京理工大学申请的专利一种基于扰动观测器的光电吊舱自适应指数滑模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：CN116661298B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05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：202310277950.8，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种基于扰动观测器的光电吊舱自适应指数滑模控制方法是由何博侠;徐金陆;唐思俊设计研发完成，并于2023-03-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于扰动观测器的光电吊舱自适应指数滑模控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开一种基于扰动观测器的光电吊舱自适应指数滑模控制方法，包括如下步骤：首先根据光电吊舱的原理，建立光电吊舱系统的数学模型。然后根据光电吊舱系统的数学模型，设计基于扰动观测器的自适应指数滑模控制器，通过扰动观测器观测外界扰动和参数不确定性，得到抵消聚合扰动的控制输入，设计自适应律在线估计滑模控制器中的切换增益，避免切换增益过大带来的抖振问题。最后运用李雅普诺夫稳定性定理证明光电吊舱系统在闭环状态下具有渐进稳定性，使得光电吊舱的实际姿态最终收敛于期望姿态。

本发明授权一种基于扰动观测器的光电吊舱自适应指数滑模控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于扰动观测器的光电吊舱自适应指数滑模控制方法，其特征在于，步骤如下： 步骤1：根据光电吊舱的原理，建立光电吊舱系统的数学模型，转入步骤2； 步骤2：基于光电吊舱系统的数学模型，建立光电吊舱的动力学方程和状态空间方程；基于光电吊舱的动力学方程和状态空间方程，设计滑模控制器usmc，并建立扰动观测器来观测聚合扰动，利用李雅普诺夫稳定性定理验证扰动观测器的稳定性，最后得到抵消聚合扰动的控制输入uD，转入步骤3； 步骤3：通过自适应律在线改进滑模控制器中切换增益的大小，对聚合不确定性进行扰动补偿，实现动态校正控制量，同时为了避免切换增益的过度自适应，提出了自适应指数滑模控制器，利用自适应指数滑模控制器使得滑模运动少了到达段的过程，进而使得光电吊舱系统始终沿滑模面运行最终收敛至平衡状态，最终输出优化的控制量U′，提高光电吊舱的鲁棒性，实现精确控制； 步骤3中，具体如下： 步骤3-1、假定有一个最佳切换增益达到了光电吊舱系统在闭环状态下的控制需求，且 为残余扰动不确定性的上界； 利用自适应律对进行在线估计： 其中：第四增益κ＞0，为优化增益的估计值，t表示作用时间，t0表示初始时间，tm表示光电吊舱在闭环状态下到达滑模面的时间，其中的S表示控制器的滑模函数； 步骤3-2、设计自适应指数滑模函数S′如下所示： 式中：第一中间函数Q＝e2t0+ke1t0，第五增益β＞0，e1为第一偏差，e2为第二偏差，k为第一增益； 对自适应指数滑模函数进行求导： 上式中，是S′的导数，是e2的导数，是e1的导数，为了保持趋近速度，采用指数趋近律，则自适应指数滑模控制器设计为： 其中，usmc表示滑模控制器，a表示第一中间变量，b表示第二中间变量，θd为期望角位置，为期望角速度，为期望角加速度，λ为第二增益； 式中的饱和函数satS′具体表达如下： 其中，边界层厚度ε＞0； 最终基于扰动观测器的自适应指数滑模控制器的输出U′表示为： U′＝uD+usmc uD表示抵消聚合不确定性的控制输入； 转入步骤4； 步骤4、为了证明自适应指数滑模控制器在光电吊舱闭环系统下的稳定性，进行李雅普诺夫稳定性定理证明。

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