东南大学张硕获国家专利权
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龙图腾网获悉东南大学申请的专利一种基于扰动观测器的滚珠丝杠进给系统滑模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：CN116841196B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-24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：202310646290.6，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种基于扰动观测器的滚珠丝杠进给系统滑模控制方法是由张硕;魏延岭;郭振川;梁丙鋆设计研发完成，并于2023-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于扰动观测器的滚珠丝杠进给系统滑模控制方法在说明书摘要公布了：一种基于扰动观测器的滑模控制策略。首先，在系统的扰动可以由外加系统进行描述的情况下，设计了一种扰动观测器用于观测滚珠丝杠进给系统工作过程中所受到的扰动以及系统状态；然后，根据给定的数控机床工作台需要跟踪的参考轨迹以及由扰动观测器得到的非匹配扰动的观测值，通过对系统状态方程进行分析得到了电机需要跟踪的旋转轨迹；最后，基于扰动及系统状态的观测值以及求得的电机的旋转轨迹设计了一种实现数控机床跟踪控制的滑模控制方法，有效地克服了非匹配扰动对系统跟踪性能的影响，从而提高了滚珠丝杠进给系统的跟踪精度。
本发明授权一种基于扰动观测器的滚珠丝杠进给系统滑模控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于扰动观测器的滚珠丝杠进给系统滑模控制方法，包括如下步骤，其特征在于： 步骤1：在系统扰动由外加系统进行描述的情况下，设计扰动观测器用于对系统所受到的扰动以及不可量测状态进行观测，该外加系统描述如下： ； 步骤2：根据由扰动观测器所得到的非匹配扰动的观测值以及给定的数控机床工作台所需要跟踪的跟踪轨迹，设计电机需要跟踪的旋转位移轨迹； 步骤3：针对系统所受到的非匹配扰动，通过将非匹配扰动的观测值引入滑模面，设计滑模控制器，并基于仿真模型验证所提出的滑模控制器的有效性； 步骤3中描述的滑模控制器的设计如下； 首先将由步骤2得到的旋转轨迹引入滑模面，然后通过滑模面的设计实现了工作台以及电机的共同控制，即控制滚珠丝杠进给系统的工作台和电机均指数收敛地跟踪到参考轨迹以及由步骤2中获得的旋转位移轨迹，从而在存在非匹配扰动的情况下，实现了滚珠丝杠进给系统的高精度跟踪目标，所设计的滑模面，描述如下： ； 其中， ； 表示的观测值，参数的选取只需要使得特征方程的特征根的实部均小于零，即可。
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