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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种基于自适应扩张状态观测器和全局快速终端滑模的三轴惯性稳定平台高精度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：CN114879511B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-10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：202210628982.3，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种基于自适应扩张状态观测器和全局快速终端滑模的三轴惯性稳定平台高精度控制方法是由雷旭升;付发;王锐设计研发完成，并于2022-06-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于自适应扩张状态观测器和全局快速终端滑模的三轴惯性稳定平台高精度控制方法在说明书摘要公布了：一种基于自适应扩张状态观测器和全局快速终端滑模的三轴惯性稳定平台高精度控制方法，涉及自适应扩张状态观测器和全局快速终端滑模的复合控制器设计。首先，根据三轴惯性稳定平台的状态方程，构建自适应扩张状态观测器，通过观测器带宽的自适应变化和对干扰估计偏差的自适应补偿，在保证快速性、超调小和噪声低的同时，实时估计未知的集总干扰；其次，设计全局快速终端滑模控制器，处理三轴惯性稳定平台的非线性、框架内外耦合和参数不确定性，并结合自适应扩张状态观测器对集总干扰的有效估计，替换掉高阶终端函数，降低抖振现象，进而实现复杂环境下的三轴惯性稳定平台高精度控制。本发明具有实时性好、动态参数响应快、对多源干扰适应性强等优点，可用于三轴惯性稳定平台在复杂多源干扰环境下的高精度控制等。

本发明授权一种基于自适应扩张状态观测器和全局快速终端滑模的三轴惯性稳定平台高精度控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于自适应时变带宽观测器的三轴惯性稳定平台高精度控制方法，其特征在于实现以下步骤： 1针对三轴惯性稳定平台动力学模型， 其中，ζ＝r时表示横滚通道，ζ＝p时表示俯仰通道，ζ＝a时表示方位通道，θdζ为ζ轴期望角位置，x1ζ＝θζ、x2ζ＝ωζ分别为ζ轴实际角位置和实际角速度，uζ为ζ轴控制电压，bζ为平台状态模型中ζ轴电机控制的系数，fζ为系统ζ轴集总干扰，且其一阶导数有界； 设计基于指数趋近律的滑模变结构控制方法，通过状态误差信息产生控制命令，实现对动力学模型参数不确定性和干扰的抑制； ζ轴基于指数趋近律的滑模变结构控制方法的控制律uSMCζ、滑模面sζ和指数趋近律分别为： 其中，eζ为ζ轴实际角位置θζ与期望角位置θdζ的误差，cζ＞0满足赫尔维茨定理条件，kζ＞0，ηζ＞|fζ|为系统ζ轴集总干扰上界估计常值，satsζ为饱和函数，其表达式为： 式中，ξζ是ζ轴边界层厚度； 2针对滑模变结构控制抖振对控制精度的影响，设计具有自适应时变带宽的观测器，基于滑模面及其一阶导数来实时估计系统集总干扰误差上界，降低了观测器阶数，避免观测器阶数高导致的震荡超调，且观测增益随观测带宽时变，不仅提高了观测器的响应速度，也平衡了快速性和峰值之间的矛盾，实现复杂环境下的三轴惯性稳定平台高精度控制； ζ轴基于自适应时变带宽观测器的滑模变结构控制律、自适应时变带宽观测器和观测器增益分别为： 其中，z1ζ、z2ζ分别为ζ轴滑模面估计值、系统ζ轴集总干扰估计值，e1ζ为ζ轴滑模面估计值z1ζ与滑模面sζ的误差，是ζ轴观测器的标称极点，ωoζ是ζ轴观测器带宽，由三阶巴特沃斯滤波器产生，其表达式如下： 式中，ωBζ为ζ轴巴特沃斯滤波器的带宽，该滤波器确定了ωoζ是如何遵循ζ轴时变带宽命令ωcζ，ωcζ定义为： Tωζ||eζ||代表ωcζ的时间阈值，其表达式为： 式中，Δtζ和Δθζ分别代表ζ轴时间变化度和姿态偏差度，是ζ轴||eζ||从小于Δθζ到大于等于Δθζ的时间节点。

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