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龙图腾网获悉中国科学院宁波材料技术与工程研究所申请的专利全闭环电主轴三元控制方法、系统、介质及应用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：CN119620688B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-23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：202411692342.4，技术领域涉及：G05B19/408；该发明授权全闭环电主轴三元控制方法、系统、介质及应用是由陈思鲁;万红宇;孔祥杰;张驰;杨桂林设计研发完成，并于2024-11-22向国家知识产权局提交的专利申请。

本全闭环电主轴三元控制方法、系统、介质及应用在说明书摘要公布了：本发明公开了一种全闭环电主轴三元控制方法、系统、介质及应用。所述方法包括：采用反馈、前馈控制器、第一和第二干扰观测器的组合控制逻辑进行全闭环控制；其中，第一干扰观测器观测电机端的扰动输出第一补偿值，第二干扰观测器观测输出端的扰动输出第二补偿值；线性组合后进行控制。本发明针对电主轴受轴承摩擦、加工颤振等不确定因素影响大的问题，在前馈控制和反馈控制器的基础上设计了双干扰观测器，形成了“前馈+反馈+双干扰观测器”的三元速度控制架构，相比传统的集总式干扰观测器能够针对不同幅值、频率的干扰源进行分离式估计与补偿，可以更加准确地移除电主轴加工过程中的干扰力，提高电主轴的速度跟踪精度和控制稳定性。

本发明授权全闭环电主轴三元控制方法、系统、介质及应用在权利要求书中公布了：1.一种基于前馈、反馈及双干扰观测器的全闭环电主轴三元控制方法，电主轴的两端分别为电机端和输出端，其特征在于，包括： 针对期望输出转速，基于所述电主轴的动力学模型，采用反馈控制器、前馈控制器、第一干扰观测器和第二干扰观测器的组合控制逻辑对所述电主轴的输入总力矩进行全闭环控制； 其中，所述第一干扰观测器观测所述电机端的扰动输出第一补偿值，所述第二干扰观测器观测所述输出端的扰动输出第二补偿值；所述反馈控制器和前馈控制器的输出控制值与所述第一补偿值和第二补偿值线性组合后对所述输入总力矩进行控制； 所述动力学模型表示为： 其中，表示所述输入总力矩；Jm表示所述电机端的惯量；Jl表示所述输出端的惯量；Bm表示所述电机端的粘滞阻尼；Bl表示所述输出端的粘滞阻尼；qm表示所述电机端的轴转动位置；ql表示所述输出端的轴转动位置；表示所述电机端的摩擦力矩；表示加工反作用力矩；K表示所述主轴的刚度；·表示一阶微分；··表示二阶微分； 所述前馈控制器表示为： Fs＝G1s-1 其中，G1s表示所述输入总力矩到所述输出端的转速的传递函数；Fs表示所述前馈控制器的控制值；·-1表示反函数； 所述第一干扰观测器表示为： H1＝Jms2+Bms+K H2＝-K 其中，H1表示第一计算子；H2表示第二计算子；Q1表示第一低通滤波器，相对阶在H1或H2以上；表示所述第一补偿值； 所述第二干扰器表示为： H3＝-K H4＝Jls2+Bls+K 其中，H3表示第一计算子；H4表示第二计算子；Q2表示第一低通滤波器，相对阶在H3或H4以上；表示所述第一补偿值； 所述反馈控制器和前馈控制器的输出控制值与所述第一补偿值和第二补偿值线性组合的方式表示为： 其中，ωr表示所述输出端期望的加工速度；表示速度跟踪误差。

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