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龙图腾网获悉航天科工火箭技术有限公司申请的专利一种基于内模与扩张状态观测器的火箭舵机系统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：CN114598212B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-03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：202210078741.6，技术领域涉及：H02P21/14；该发明授权一种基于内模与扩张状态观测器的火箭舵机系统控制方法是由李垚熠;翟致恒;李朝伟;孙秀耀;刘群昌;韩明晶;陶金设计研发完成，并于2022-01-24向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于内模与扩张状态观测器的火箭舵机系统控制方法在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于内模与扩张状态观测器的火箭舵机系统控制方法，使用永磁同步电机作为火箭舵机系统的驱动电机，在两相旋转dq坐标系下建立永磁同步电动舵机的数学模型，针对电动舵机的位置环与速度环设计基于内模的状态反馈控制器，针对电动舵机的电流环设计扩张状态观测器，并得到最终控制器；提出的内模控制方法是一个全局的控制方法，不需要对控制信号与干扰信号的大小进行假设，增强了位置环与速度环的稳态性能，提高了舵机系统的鲁棒性；同时针对电流环设计了扩张状态观测器用来观测电流环的总扰动，增强了电流环的抗扰动能力，提升了舵机系统的动态性能，解决了火箭运行过程中负载转矩干扰和参数摄动影响舵机位置跟踪性能的问题。

本发明授权一种基于内模与扩张状态观测器的火箭舵机系统控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于内模与扩张状态观测器的火箭舵机系统控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1、使用永磁同步电机作为火箭舵机系统的驱动电机，在两相旋转dq坐标系下建立永磁同步电动舵机的数学模型； S2、针对电动舵机的位置环与速度环设计基于内模的状态反馈控制器： S21、假设舵控信号和干扰信号由一个外部系统产生； S22、写出电动舵机数学模型的位置与速度方程 S23、求解出外部系统矩阵的最小多项式，构造内模； S24、联立电动舵机数学模型的位置与速度方程和内模，得到增广系统； S25、设计基于内模的状态反馈控制器； S3、针对电动舵机的电流环设计扩张状态观测器，并得到最终控制器： S31、写电流环方程； S32、设计扩张状态观测器观测未知动态； S33、设计iq电流环控制器和id电流环控制器； 所述步骤S2中，假设舵控信号θd是一个频率为w的正弦信号，负载转矩干扰TL是一个常值信号，它们均可由如下的外部系统产生： v＝[v1v2v3]T,θd＝v1,TL＝v3 其中v＝[v1v2v3]T为外部系统变量，A1为外部系统矩阵，为v的导数； 令x1＝θr,x2＝ωr,定子电流iq可作为q轴电流环的参考信号同时也是位置环与速度环的控制输入，则电动舵机数学模型的位置与速度方程可写为如下形式： 其中x＝x1x2T,为x的导数； 求解外部系统矩阵A1的最小多项式为λ3+w2λ，则构造出如下形式的内模： 其中η为内模变量，为η的导数，e＝θr-v1为舵机位置跟踪误差； 令xa＝colx,η，联立电动舵机数学模型的位置与速度方程和内模，则得到如下形式的增广系统： 其中为xa的导数； 设计基于内模的状态反馈控制器为如下形式： 其中K为需要设计的定常矩阵； 其中θr为舵机转子位置，ωr为舵机转速，TL为负载转矩，J为转动惯量，B为粘滞摩擦系数，Φv为永磁体磁链，p为电机的极对数； 所述步骤S3中，将iq电流环方程写为如下形式： 其中γ1,γ2分别为iq,aqt的估计值，分别为γ,γ的导数，p为正常数； 所述i电流环控制器设计如下： 其中k为正常数。

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