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龙图腾网获悉北京理工大学申请的专利针对多电机驱动系统的基于奇异摄动的预设性能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：CN119519520B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-06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：202411532153.0，技术领域涉及：H02P23/12；该发明授权针对多电机驱动系统的基于奇异摄动的预设性能控制方法是由郑冬冬;李先艳;任雪梅设计研发完成，并于2024-10-30向国家知识产权局提交的专利申请。

本针对多电机驱动系统的基于奇异摄动的预设性能控制方法在说明书摘要公布了：本发明公开了针对多电机驱动系统的基于奇异摄动的预设性能控制方法，实现对慢速和快速状态的有效控制，且在存在奇异扰动的情况下保证系统的性能和稳定性。该方法步骤如下：针对多电机驱动系统进行动力学建模，采用奇异摄动系统将系统的动态方程分解为快慢两个子系统；利用预设性能边界对跟踪误差进行转换，并得到转换误差的动态方程；通过误差转换，将原始的受限跟踪误差转换为不受限的跟踪误差，将原本受限的跟踪控制问题转换为不受限的跟踪控制问题，并保证转化后的跟踪误差有界，则原始的跟踪误差保持在预设的性能边界内；设计滑模面和干扰观测器，对系统所受到的外部扰动进行估计；设计滑模控制器，利用估计得到的外部扰动进行补偿控制。

本发明授权针对多电机驱动系统的基于奇异摄动的预设性能控制方法在权利要求书中公布了：1.针对多电机驱动系统的基于奇异摄动的预设性能控制方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：针对多电机驱动系统进行动力学建模，采用奇异摄动系统将系统的动态方程分解为快慢两个子系统； S2：利用预设性能边界对跟踪误差进行转换，并得到转换误差的动态方程；通过误差转换，将原始的受限跟踪误差转换为不受限的跟踪误差，将原本受限的跟踪控制问题转换为不受限的跟踪控制问题，并保证转化后的跟踪误差有界，则原始的跟踪误差保持在预设的性能边界内，满足系统的性能指标要求； S3：设计滑模面和干扰观测器，对系统所受到的外部扰动进行估计； S4：设计滑模控制器，并利用S3中估计得到的外部扰动进行补偿控制； 所述S1中，针对多电机驱动系统进行动力学建模，采用奇异摄动系统将系统的动态方程分解为快慢两个子系统，具体为： 1 其中，、、分别是末端连杆的转动惯量、阻尼系数、静摩擦力，、、分别是最后一个电机的角度、角速度、角加速度，是作用在第个电机上的力矩；、、分别是第个电机的转动惯量、阻尼系数、静摩擦力；、、分别是第个电机的角度、角速度、角加速度；是作用在第个电机上的控制输入力矩； 令，式1写为： 2 其中、为负载端受到的第i个电机带来的总和扰动，为传动轴的弹性系数，为第i个电机的角度，为第i个电机的角速度； 定义，b0为根据系统情况选取的固定参数,使得满足，得到： 3 为的一阶导数，为倍的一阶导数，为第j个电机带来的总和扰动； 令，是电机转子的转动惯量，则最后一个方程写为： 4 令得到： 5 为时系统的近似控制输入； 解方程5得到： 6 其中，把6代入3，得到慢子系统： 7 慢子系统7简化为： 8 其中： 9 定义： 10 定义跟踪误差，得到： 11 定义新的时间变量，令，并且将和10代入11，快子系统写为： 12 u if为快子系统的滑模控制器函数，其中: 13； 所述S2中，利用预设性能边界对跟踪误差进行转换，并得到转换误差的动态方程，具体为： 先考虑慢子系统8，令和分别表示目标位置和目标速度，定义跟踪误差为，慢子系统8的误差动态方程为： 14 考虑以下的误差边界： 15 其中为期望的控制误差的上下界，为预设性能函数，其具体表达式如下： 16 其中,和分别为预设性能函数的初始值和稳态值，为收敛速率；定义误差转换为： 17 其中： 18 误差转换是为了将受限的原始误差转换为不受限的误差；该误差转换保证只要有界，则始终保持在15所给定的预设误差边界内；利用18，得到变换后的误差为： 19 其中； 的导数为： 20 其中、、； 定义，则的导数写为： 21 其中，，； 从19式看出，当或者时，即跟踪误差接近给定的误差边界时，或者；因此，当有界时，也必然满足，即原始跟踪误差被约束在给定的误差边界内；自此，原本的跟踪误差受限的控制问题变成跟踪误差不受限的控制问题； 针对快子系统，定义预设性能变换后的误差： 22 其中，其中为预设性能函数，其中为期望的控制误差的上下界，其具体表达式如下： 23 其中,和分别为预设性能函数的初始值和稳态值，为收敛速率，则的导数为： 24 其中： 25 定义，那的导数为： 26 其中： 27。

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