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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利气动位置伺服系统压力传感故障容错控制及参数优化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：CN120122463B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-22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：202510615412.4，技术领域涉及：G05B13/04；该发明授权气动位置伺服系统压力传感故障容错控制及参数优化方法是由浦晨玮;钱鹏飞;刘海洋;刘丽娇;邱捷;钱墅;贾益璠;戴开宇;张新星;张忠强设计研发完成，并于2025-05-14向国家知识产权局提交的专利申请。

本气动位置伺服系统压力传感故障容错控制及参数优化方法在说明书摘要公布了：本发明提出气动位置伺服系统压力传感故障容错控制及参数优化方法，包括步骤：S1、结合气缸运动学模型、系统热力学模型和比例方向阀模型，建立气动位置伺服系统的数学模型；S2、基于气动位置伺服系统的数学模型，设计分数阶快速广义超螺旋滑模控制器；S3、设计基于压力观测器的气动位置伺服系统压力传感故障容错控制方法；S4、设计基于新型改进麻雀搜索算法的容错控制参数优化方法；S5、利用新型改进麻雀搜索算法得到的分数阶快速广义超螺旋滑模控制器和容错控制器的控制参数，进行气动位置伺服系统的容错控制，实现压力传感故障下的位置控制。本发明的新型改进麻雀搜索算法确保了算法勘探和开发能力之间的有效平衡，提升了算法的寻优性能。

本发明授权气动位置伺服系统压力传感故障容错控制及参数优化方法在权利要求书中公布了：1.气动位置伺服系统压力传感故障容错控制及参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤： S1:结合气缸运动学模型、系统热力学模型和比例方向阀模型，建立气动位置伺服系统的数学模型； S2:基于气动位置伺服系统的数学模型，设计分数阶快速广义超螺旋滑模控制器； S3:设计基于压力观测器的气动位置伺服系统压力传感故障容错控制方法； S4:设计基于新型改进麻雀搜索算法的容错控制参数优化方法； S5：利用新型改进麻雀搜索算法得到的分数阶快速广义超螺旋滑模控制器和容错控制器的控制参数，进行气动位置伺服系统的容错控制，实现压力传感故障下的位置控制； 所述步骤S2具体为： 在分数阶滑模面中引入指数项，设计一种新型分数阶快速滑模面，其具体表达式如下所示： ， 式中：c 1和c 2为正实数；sgn为符号函数；α为指数，且α1；β为分数阶，且1β2；D β 代表微积分算子；e 1为活塞位移的跟踪误差； 在超螺旋算法中引入比例系数、可变增益系数以及饱和函数，设计一种改进广义超螺旋算法，其具体表达式如下所示： ， ， ， ， 式中：k 1、k 2、a和b为正实数；s为滑模面；和为非线性稳定项；q为比例系数，且0q1；sat为饱和函数；g为可变增益系数； 所述步骤S3具体为： 当压力传感器的测量值与压力观测器的预估值的差值绝对值大于设定阈值时，采用压力观测器进行压力监测，否则继续采用压力传感器监测，其具体表达式如下所示： ， 式中：p ac 和p bc 分别为采用压力传感器监测的无杆腔和有杆腔压力；g a 和g b 分别为无杆腔和有杆腔的容错控制阈值；和分别为通过压力观测器预估的无杆腔和有杆腔压力，其具体表达式如下所示： ， 式中：k a 和k b 分别为无杆腔和有杆腔压力观测器的控制参数；和分别为预估的流入无杆腔和有杆腔的质量流量；和分别为预估的流出无杆腔和有杆腔的质量流量；T a 和T b 分别为无杆腔和有杆腔内的温度；和分别为无杆腔和有杆腔容积的微分； 所述步骤S4中，分数阶快速广义超螺旋滑模控制器和容错控制器的参数依次由新型改进麻雀搜索算法优化，其具体步骤如下所示： S41:确定滑模控制器和容错控制器的待优化变量； S42:通过试凑法确定待优化变量的搜索范围； S43:建立各优化阶段的目标函数； S44:利用新型改进麻雀搜索算法，依次对滑模控制器和压力观测器参数进行迭代优化； S45:在压力传感器正常工作的状态下，优化得到滑模控制器的控制参数； S46:基于优化后的滑模控制器的控制参数进行位置控制，进一步优化得到容错控制器的控制参数。

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