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龙图腾网获悉中国航天科技创新研究院申请的专利一种基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器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：CN118655810B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-12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：202410699738.5，技术领域涉及：G05B19/042；该发明授权一种基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器控制方法是由张旭辉;赵新运;解春雷;汪韧设计研发完成，并于2024-05-31向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器控制方法在说明书摘要公布了：本发明提出一种基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器控制方法，首先建立刚弹耦合旋转飞行器的刚弹耦合模型、刚体动力学模型、弹性变形动力学模型，并建立测量角速度与刚体角速度之间的转换模型，然后建立刚弹耦合旋转飞行器控制对象的状态方程，最后建立基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器的控制律，通过主动控制技术实现旋转飞行器刚体运动的稳定控制以及弹性变形的振动抑制。本发明解决刚弹耦合旋转飞行器的弹性变形严重影响刚体运动稳定性，常规陷波器或者自适应陷波器难以适应弹性振动频率与刚体运动频率接近的情况，从而引起旋转飞行器姿态系统失稳和结构破坏的问题。

本发明授权一种基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器控制方法，其特征在于，包括 给定刚弹耦合旋转飞行器的刚弹耦合模型； 建立刚弹耦合旋转飞行器准飞行器体坐标系下的刚体动力学模型； 建立刚弹耦合旋转飞行器在飞行器体坐标系下的弹性变形动力学模型； 建立刚弹耦合旋转飞行器测量角速度与刚体角速度之间的转换模型； 建立刚弹耦合旋转飞行器控制对象的状态方程； 建立刚弹耦合旋转飞行器的观测器； 建立刚弹耦合旋转飞行器的滑模控制律； 建立基于滑模与观测器的刚弹耦合旋转飞行器控制律，实现旋转飞行器稳定控制； 刚弹耦合旋转飞行器准飞行器体坐标系下的刚体动力学模型为： 式中，α*是准攻角，β*是准侧滑角，m是旋转飞行器质量，Jx,Jy,Jz分别是旋转飞行器在准飞行器体坐标系下Ox4轴、Oy4轴、Oz4轴的转动惯量，V是旋转飞行器的速度，ωx4,ωy4,ωz4分别是旋转飞行器在准飞行器体坐标系下Ox4轴、Oy4轴、Oz4轴的转动角速度，θ是旋转飞行器质量俯仰角，γ是旋转飞行器滚转角，ψ是旋转飞行器偏航角，Myc,Mzc分别是旋转飞行器在准飞行器体坐标系下Oy4轴、Oz4轴的控制力矩，Mx4,My4,Mz4分别是旋转飞行器在准飞行器体坐标系下Ox4轴、Oy4轴、Oz4轴的非控制力矩，Fy4,Fz4分别是旋转飞行器在准飞行器体坐标系下Oy4轴、Oz4轴的外力； 刚弹耦合旋转飞行器在飞行器体坐标系下的弹性变形动力学模型为： 式中，ηi,εi分别是描述旋转飞行器y方向、z方向变形的广义坐标，ωi是飞行器的第i阶振型的固有频率，φix是振型函数，Mi是飞行器的第i阶振型的广义质量，fyx,fzx分别是作用在旋转飞行器轴段微元y方向、z方向的分布力，x是轴段微元的轴向坐标，μi是飞行器第i阶振型的阻尼比，ωx1,ωy1,ωz1分别是旋转飞行器在飞行器体坐标下Ox1轴、Oy1轴、Oz1轴的转动角速度；ωx1,ωy1,ωz1与ωx4,ωy4,ωz4可通过转换矩阵互相变换； 对于刚弹耦合旋转飞行器测量角速度与刚体角速度之间的转换模型，在刚柔耦合旋转飞行器的飞行控制系统中，传感器直接测量得到的姿态角速度由刚体运动姿态角速度与飞行器弹性变形引起的附加角速度组成： 式中，ωy′,ωz′分别是传感器直接测量得到的y方向、z方向的姿态角速度，ωy,ωz分别是y方向、z方向的刚体运动姿态角速度，xω是传感器安装位置；ωy,ωz与ωy4,ωz4通过转换矩阵互相变换； 建立刚弹耦合旋转飞行器控制对象的状态方程包括： 旋转飞行器的滚转通道不做控制，只考虑俯仰通道和偏航通道；以[α*,β*,θ,ψ,ωy4,ωz4,ηi,εi,ωy′,ωz′]作为状态变量，其中ωy′,ωz′是传感器直接测量得到的状态变量，其余是需要进行估计的状态变量；基于刚弹耦合旋转飞行器准飞行器体坐标系下的刚体动力学模型、刚弹耦合旋转飞行器在飞行器体坐标系下的弹性变形动力学模型、刚弹耦合旋转飞行器测量角速度与刚体角速度之间的转换模型，建立以[α*,β*,θ,ψ,ωy4,ωz4,ηi,εi,ωy′,ωz′]作为状态变量的刚弹耦合旋转飞行器控制对象的状态方程。

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