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龙图腾网获悉山东科技大学申请的专利基于积分终端滑模控制的MEMS振镜扫描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：CN121028573B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-02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：202511562728.8，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权基于积分终端滑模控制的MEMS振镜扫描方法及系统是由陈辉;刘子文;孙振东;郑舟设计研发完成，并于2025-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于积分终端滑模控制的MEMS振镜扫描方法及系统在说明书摘要公布了：本发明属于激光雷达扫描控制技术领域，公开了一种基于积分终端滑模控制的MEMS振镜扫描方法及系统，本发明方法通过构造积分终端滑模面并引入最小算子趋近律，使系统状态能够在有限步内收敛至滑模面，跟踪误差于有限步到达预设带宽内，即使在大角度、高速扫描工况下，仍能够实现高精度轨迹跟踪，且边缘无明显失真。此外，本发明方法还通过干扰观测器实时估计并补偿外部扰动，以降低滑模控制中切换项所需增益，通过干扰观测器对突发性扰动与周期性扰动进行在线估计与动态补偿，从而维持小稳态误差与相位稳定。在复合扰动等复杂场景下，本发明控制方法能够显著提升MEMS振镜的扫描精度与稳定性。

本发明授权基于积分终端滑模控制的MEMS振镜扫描方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种基于积分终端滑模控制的MEMS振镜扫描方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1.构建MEMS振镜的动力学模型并进行离散化，得到离散化模型； 步骤2.基于步骤1得到的离散化模型，设计干扰观测器用于实时估计系统中的未知扰动，结合扰动估计值，构建基于干扰观测器补偿的离散最小算子积分终端滑模控制器； 步骤3.利用基于干扰观测器补偿的离散最小算子积分终端滑模控制器实现对MEMS振镜的轨迹跟踪控制； 所述步骤1具体为： MEMS振镜的动力学模型表示为： ； 其中，和分别表示振镜沿着轴方向与轴方向的扭转角度，与为转动惯量，和为阻尼系数，与为扭转杆的弹簧系数，与为静电扭转力矩； 与分别表示为： ； ； 其中，表示硅密度，表示镜面厚度，表示镜面的宽度与长度，表示框架外部宽度，表示框架外部长度，表示框架内部宽度，表示框架内部长度； 分别表示为： 其中，表示底部驱动电极吸引镜面产生的静电扭矩，表示侧面驱动电极吸引镜面产生的静电扭矩；表示底部驱动电极吸引框架产生的静电扭矩；和具有以下形式： ； ； 其中，表示空气介电常数，和分别表示底部驱动电极和侧面驱动电极的积分区域，，表示底部驱动电极与镜面的距离；为向驱动电极上施加的控制电压； 驱动方式采用差动驱动，驱动方式如下所示： ； 其中，为偏置电压，和分别表示静电驱动MEMS振镜在X轴和Y轴方向上的控制电压； 定义，，，，；MEMS振镜的动力学模型转化为： ； 其中，、、、、为系统模型参数，、分别表示控制振镜沿着、角度扭转的驱动电压； 考虑外界扰动，将MEMS振镜的动力学模型由连续时间系统模型改写为状态空间形式： ； 其中，为系统的状态向量，为系统的控制输入，为系统输出，为有界扰动，满足，表示未知外界扰动的上界；、、、为连续系统矩阵，、、、分别表示为： ，，，； 采用零阶保持器法，在采样周期下对MEMS振镜的动力学模型进行离散化，其中，得到离散化模型为： ； 其中，表示系统在时刻的状态向量，表示系统在时刻的状态向量；为时刻的系统控制输入；为时刻的系统输出；为时刻的外界扰动，且满足；、、表示离散化模型的系统矩阵，、、分别为连续系统矩阵、、在采样周期下的离散化形式，、、分别表示为： ，，； 所述步骤2中，设计干扰观测器的过程具体为： 设干扰观测器k时刻的估计状态为，k时刻的扰动估计为； 干扰观测器的离散状态方程为： ； ； 其中，为干扰观测器时刻的估计状态，为时刻的扰动估计；为状态估计增益矩阵；为扰动估计增益； 所述步骤2中，构建基于干扰观测器补偿的离散最小算子积分终端滑模控制器的过程具体为： 定义时刻的跟踪误差为： ； 其中，为时刻的期望输出信号； 定义时刻的积分变量为，积分变量的离散更新规律为： ； 其中，表示时刻的积分变量； 基于最小算子趋近律设计离散积分终端滑模面为： ； 其中，表示时刻的离散积分终端滑模面，表示终端项权重，；为终端滑模指数，；表示符号函数；表示积分增益，； 计算预测的输出误差，即时刻的跟踪误差为： ； 其中，为时刻的系统输出，为时刻的期望输出信号； 将预测的输出误差代入基于最小算子趋近律设计的离散积分终端滑模面，得到系统在时刻的预测滑模面，即时刻的离散积分终端滑模面为： ； 采用标准一步显式化方法对非线性终端项进行估值，定义为： ； 构造名义部分预测滑模面为： ； 对构造的名义部分预测滑模面加上输入与扰动的真实影响，得到： ； 将系统中的实际扰动替换为干扰观测器的扰动估计值，同时将干扰观测器未完全补偿的残差部分合并至原有扰动项中统一处理，得到： ； ； 其中，为具有上界的额外项； 设计最小算子趋近律为： ； 其中，为收缩因子，；为带宽参数，； 当时，有限步进入滑模带；若逐渐趋近于0，则在有限步内到达，得到： ； 构建基于干扰观测器补偿的离散最小算子积分终端滑模控制器为： 。

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