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龙图腾网获悉北京航空航天大学申请的专利一种带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动抑制的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：CN118877229B 。

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：202410900704.8，技术领域涉及：B64G1/24；该发明授权一种带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动抑制的控制方法及系统是由李海涛;陈瑞頔;王亚翔;张露;赵风文;张海峰设计研发完成，并于2024-07-05向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动抑制的控制方法及系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动抑制的控制方法及系统，该方法包括：首先建立带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统转矩方程和框架电机的电压方程，基于该方程构建框架伺服系统的状态空间表达式，随后设计干扰观测器观测框架伺服系统中的干扰力矩，并设计基于干扰观测器的滑模控制器。本发明公开的带有参数可变矩阵的干扰观测器可有效解决带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统中由于齿槽力矩和运动误差引起的速度波动问题，抑制系统的扰动，保证系统稳定性和优异的动态性能。

本发明授权一种带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动抑制的控制方法及系统在权利要求书中公布了：1.一种带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统扰动抑制的控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 建立带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统的动力学方程； 基于所述动力学方程，建立带有谐波减速器的框架伺服系统的状态空间表达式； 通过实验得到齿槽力矩和运动误差频率与角速度的关系； 基于所述齿槽力矩和运动误差频率与角速度的关系，根据扰动频率设计随速度变化的外生系统矩阵； 基于所述状态空间表达式和所述外生系统矩阵，设计干扰观测器； 使用区域极点配置方法，配置干扰观测器的增益矩阵； 基于所述增益矩阵，设计基于干扰观测器的滑模控制器，进行扰动抑制； 带有谐波减速器的磁悬浮控制力矩陀螺框架伺服系统的动力学方程为： 其中，、分别表示电机端和负载端的角位置，、分别表示电机端和负载端的角 速度，和分别表示电机端和负载端的输出力矩，表示谐波减速器的额定减速比， 和表示电机端的惯量和阻尼，和表示负载端的惯量和阻尼，表示纯运动误差， 表示谐波减速器的扭转刚度，为扭转刚度的恒定值，表示运动误差以及扭转刚度的 变化，表示伺服电机的齿槽力矩； 取状态变量，代表负载端角位置，取状态变量，代表纯运动误差，取状态 变量，代表电机端角位置，令状态变量矩阵，控制输入，定义 状态矩阵，控制输入矩阵，扰动输入矩 阵，输出矩阵，定义扰动项，两项扰动分别为 ，带有谐波减速器的框架伺服系统的状态空间表 达式为： 其中，是状态变量的导数； 设计基于干扰观测器的滑模控制器的方法包括： 对于滑模控制器的设计，需要将框架伺服系统的状态空间表达式转化为标准能控型， 定义状态变量矩阵，其中，状态变量，状态变量，状态变量，转换后的状 态方程为： 其中，定义中间变量，，分别为各通道内对应的输 入扰动量，，，； 基于标准能控型框架伺服系统的状态空间表达式，设计的滑模面为： 其中，定义误差项，定义误差项，定义误差项，为的实际输出 值，为的导数，为的导数，为滑模面的参数； 基于所述滑模面，采用指数趋近律，设计得到的滑模控制器控制律 为： 其中，为对滑模面动态进行求导，为指数趋近律的参数，分别为观测器对扰 动项的估计值，分别为的一阶导数，为的二阶导数，分别为 的一、二、三阶导数。

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