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龙图腾网获悉苏州科技大学;康力电梯股份有限公司申请的专利一种伺服系统控制器设计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：CN115826405B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-30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：202211468242.4，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种伺服系统控制器设计方法是由朱其新;金雨昇;朱琳昊;黄维纲;刘红俐;张建宏;朱琳懿;沈晔湖;牛雪梅;谢鸥;蒋全胜设计研发完成，并于2022-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种伺服系统控制器设计方法在说明书摘要公布了：本发明属于控制系统设计，具体公开了一种伺服系统控制器设计方法，包括：将误差传递函数置为0，列出前馈控制器传递函数；设计不包括前馈环节的反馈控制器闭环传递函数，步骤如下：在位置环的闭环传递函数中设计五个极点，S1和S2为共轭极点，S3、S4和S5为负实极点，根据五个极点，对位置环的传递函数中的分母进行极点配置，列出极点配置的位置环传递函数；求解出反馈控制器的五阶极点配置，求出PID控制器的比例、积分、微分环节的增益系数解，确定反馈控制器的传递函数；将前馈控制器与反馈控制器结合，应用于被控对象以改善共振模态。本文设计的二自由度闭环伺服系统相比于滤波反馈控制系统具有良好的动态性能和振动抑制效果。

本发明授权一种伺服系统控制器设计方法在权利要求书中公布了：1.一种伺服系统控制器设计方法，其特征在于，包括以下步骤： Step1：将误差传递函数设置为0，设计前馈控制器，并列出前馈控制器传递函数； Step2：设计不包括前馈环节的反馈控制器闭环传递函数，步骤如下： 在位置环的闭环传递函数中设计五个极点S1、S2、S3、S4和S5，S1和S2为共轭极点，S3、S4和S5为负实极点，根据五个极点，对位置环的传递函数中的分母进行极点配置，列出极点配置的位置环传递函数； 根据位置环的闭环传递函数以及极点配置的位置环传递函数，求解出反馈控制器的五阶极点配置，求出PID控制器的比例、积分、微分环节的增益系数解，确定反馈控制器的传递函数； Step3：将Step1中的前馈控制器传递函数与Step2中的反馈控制器的传递函数结合，应用于被控对象以改善共振模态； 步骤Step1中，误差传递函数为式1： 1其中，为位置环被控对象，为共振模态，为系统控制器传递函数，为前馈控制器传递函数； 前馈控制器函数为式2： 2； 其中，为位置环对象增益，为位置环对象的阻尼系数，为反共振频率，为共振频率，为对应阻尼比； 步骤Step2中不包括前馈环节的位置环闭环传递函数为式3： 3； 其中，为位置环被控对象，为共振模态，为系统控制器传递函数，为比例环节的增益系数，为积分环节的增益系数、为微分环节的增益系数，为位置环对象增益，为位置环对象的阻尼系数，为反共振频率，为共振频率，为对应阻尼比； 步骤Step2中，五个极点S1、S2、S3、S4和S5的表达式为式4‑式7： 45                                                 67； 其中，为阻尼系数，为无阻尼自然振荡频率，为负实点S3的比例系数，为负实点S4的比例系数，为负实点S5的比例系数； 步骤Step2中，对位置环的传递函数中的分母进行极点配置后的数学表达式为式8： 8； 其中，为阻尼系数，为无阻尼自然振荡频率，为负实点S3的比例系数，为负实点S4的比例系数，为负实点S5的比例系数； 步骤Step3中，PID控制器的比例、积分、微分环节的增益系数求解过程如下： 将式2与式8联立，列出方程组； 取距离虚轴最近的极点S3的比例系数为定值，列出、关于的表达式； 将表达式代入得出的方程组，得到关于、、的三元线性方程组，求出PID控制器的比例、积分、微分环节的增益系数解； 式2与式8联立的方程组为式9： 9其中，为阻尼系数，为对应阻尼比，为负实点S3的比例系数，为负实点S4的比例系数，为负实点S5的比例系数，为比例环节的增益系数，为积分环节的增益系数、为微分环节的增益系数，为位置环对象增益，为位置环对象的阻尼系数，为反共振频率，为共振频率； 、关于的表达式为式10： 10； 其中，为对应阻尼比，为比例环节的增益系数，为积分环节的增益系数、为微分环节的增益系数，为位置环对象增益，为位置环对象的阻尼系数，为反共振频率，为共振频率，M和N为中间量。

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