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龙图腾网获悉铜陵学院申请的专利一种欠驱动电热系统的状态耦合滑模控制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：CN121785147B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-05-08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：202610268490.6，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权一种欠驱动电热系统的状态耦合滑模控制方法及系统是由高鹏;吕筱东设计研发完成，并于2026-03-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种欠驱动电热系统的状态耦合滑模控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种欠驱动电热系统的状态耦合滑模控制方法及系统，涉及电热工程、热系统建模及智能控制交叉技术领域，包括构建包含石英灯温度状态、试验件温度状态及石英灯控制输入的电热系统动态模型；基于试验件温度动态方程与预设试验件温度参考轨迹，构造以试验件温度跟踪误差及时间导数为变量的滑模函数；对构造的滑模函数求导并结合石英灯温度动态方程及试验件温度动态方程，建立滑模动态与控制输入间直接映射关系；设计二阶滑模控制律，引入辅助状态并构造连续的二阶滑模到达律，根据线性代数关系反求得到石英灯控制输入。本发明所述方法控制结构清晰、物理含义明确、工程实现性强，适用于复杂工况下的石英灯电热系统温度控制。

本发明授权一种欠驱动电热系统的状态耦合滑模控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种欠驱动电热系统的状态耦合滑模控制方法，其特征在于，包括： 构建包含石英灯温度状态、试验件温度状态及石英灯控制输入的电热系统动态模型100，其中，石英灯温度动态方程包含电功率输入项及热交换非线性项，试验件温度动态方程包含石英灯与试验件温度的非线性耦合热传递； 基于所述试验件温度动态方程与预设试验件温度参考轨迹T，构造以试验件温度跟踪误差及时间导数为变量的滑模函数200，引入与石英灯温度状态相关的状态依赖系数，以反映二者间非线性耦合关系； 对构造的滑模函数200求导并结合石英灯温度动态方程及试验件温度动态方程，建立滑模动态与控制输入间直接映射关系300； 在滑模函数200基础上，设计二阶滑模控制律400，引入辅助状态并构造连续的二阶滑模到达律C，使滑模变量及导数在有限时间内收敛，根据线性代数关系反求得到石英灯控制输入，使试验件在扰动下对温度参考轨迹T进行跟踪； 其中，所述构造以试验件温度跟踪误差及时间导数为变量的滑模函数200包括， 为每一个试验件分别设定连续且至少二阶可导的温度参考轨迹T，根据试验件的实际温度状态与所述温度参考轨迹T，定义各试验件的温度跟踪误差，根据试验件温度动态方程，对温度跟踪误差进行时间求导，得到误差的一阶导数，在此基础上构造各试验件对应滑模函数200，表示为： ， 其中，为第个试验件的滑模变量，为第个试验件的温度跟踪误差的一阶导数，为与系统状态相关的滑模系数函数，为第个试验件的温度跟踪误差； 所述建立滑模动态与控制输入间直接映射关系300包括， 对滑模函数200进行时间求导，并利用试验件温度动态方程对石英灯温度的偏导数关系，将试验件温度的二阶导数表示为包含石英灯温度变化率的形式，代入滑模函数200时间导数中获得包含石英灯温度变化率的滑模动态表达式，并结合石英灯温度动态方程，将滑模动态表达式转换为关于石英灯控制输入的线性代数关系，表示为： ， 其中，为滑模变量的一阶导数，为由所述状态耦合增益构成的耦合矩阵，为由各石英灯控制输入组成的输入向量，为由系统状态、参考轨迹及扰动项构成的向量项。

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