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龙图腾网获悉杭州电子科技大学申请的专利一种基于GPI观测器的积分终端滑模控制MPPT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：CN116339436B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-24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：202310534303.0，技术领域涉及：G05F1/67；该发明授权一种基于GPI观测器的积分终端滑模控制MPPT方法是由林瑞楷;李温昊;李方齐;颜斌;陈龙;林骏伟;沈兆康设计研发完成，并于2023-05-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于GPI观测器的积分终端滑模控制MPPT方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于GPI观测器的积分终端滑模控制MPPT方法，包括以下步骤：S10，对光伏系统等效Boost电路拓扑结构进行分析，建立系统数学模型，得到变换器的输出状态方程；S20，引入比例积分控制估计系统状态，设计终端滑模函数，根据S10中的数学模型构建滑模控制器；S30，根据S20中的滑模控制器，运用李雅普诺夫稳定定理验证滑模动态的存在性系统的稳定性。本发明可精确追踪光伏最大功率点，且起到抑制普通滑模抖振的作用。实现平滑、稳定、快速收敛的MPPT控制，提高光能的转换效率。

本发明授权一种基于GPI观测器的积分终端滑模控制MPPT方法在权利要求书中公布了：1.一种基于GPI观测器的积分终端滑模控制MPPT方法，其特征在于，包括以下步骤： S10，对光伏系统等效Boost电路拓扑结构进行分析，建立系统数学模型，得到变换器的输出状态方程； S20，引入比例积分控制估计系统状态，设计终端滑模函数，根据S10中的数学模型构建滑模控制器； S30，根据S20中的滑模控制器，运用李雅普诺夫稳定定理验证滑模动态的存在性系统的稳定性； 所述S10中通过对光伏系统等效Boost电路拓扑结构进行分析，建立数学模型，包括分析Boost电路开关工作在两种状态，其数学模型为： 其中，iL为电感电流，VC为电容电压，Vi为输入电压，R为负载电阻值，C为电容值，L为电感值，μ为控制律，在宏观表现为控制信号的占空比； 所述S20包括：首先，构造GPI观测器，通过输出电压信息，构造GPI观测器来估计干扰和系统状态；然后，基于估计结果，设计滑模控制器；最后，通过比较控制输入和锯齿波，生成最终的PWM信号，驱动Boost升压转换器的开关，使光伏系统满足阻抗匹配，来达到MPPT； 所述S20具体包括以下步骤： S21，引入一个终端滑模面，该面是通过系统初始状态和目标状态确定的，设计积分终端滑模函数，其形式如下： 其中，x1、x2为状态变量，λ1和λ2为积分终端滑模函数的参数，均为大于0的常数，且q1＞q2为正奇数； 将系统跟踪误差积分项的初始值设置如下： S22，参考Boost电路的二阶动态数学模型，将其拓展为三阶状态方程： 其中，x1、x2、x3为状态变量，d表示系统的总扰动，分别表示x1,x2,x3的一阶导数，表示d的一阶导数； S23，设计获得系统的ESO观测器方程： 其中，c1、c2和c3表示ESO观测器的增益，w1、w2、w3分别表示状态变量x1、x2、x3的估计值，分别表示w1、w2、w3的一阶导数； 并在ESO观测器基础之上，可以建立系统的GPI观测器方程: 其中，k1、k2、k3和k4表示GPI观测器的增益，分别表示状态变量x1、x2、x3、x4的估计值； S24，定义GPI观测器的估计误差表达式如下： 其中，θ1、θ2、θ3和θ4表示误差变量； 得到GPI观测器的如下形式： 转化为矩阵形式： 定义矩阵： 得到矩阵A的特征方程： 其中，E为四阶单位矩阵，已知k1+1RC0，k1RC0，k40，且是有界的，因此，系统的极点始终位于左半平面，因此该Boost电路的GPI观测器是稳定的； S25，设计系统的滑模函数s： 设计控制律u： 其中，η为大于0的常数，其中， 所述S30，运用李亚普诺夫定理验证滑动模态的存在性和系统的稳定性，设计李雅普诺夫函数式如下：求得 对于一阶非线性微分不等式： 其中，m＞0，0amp;1，对于x∈R,Vx是关于状态x的李雅普诺夫函数，函数Vx在有限时间内从任意的初始条件Vx0＝V0收敛到原点，这个有限时间t为： 因此，在上式中，当η＞kamp;+λ·kamp;·|θamp;|时，符合李雅普诺夫函数稳定性的条件，在有限时间t＞Tamp;内，系统运动点在任意位置抵达滑模面s＝0。

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