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龙图腾网获悉江苏大学申请的专利一种基于非奇异终端滑模的农机路径跟踪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：CN116339306B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-10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：202211434144.9，技术领域涉及：G05D1/43；该发明授权一种基于非奇异终端滑模的农机路径跟踪方法是由马莉;刘国威;丁世宏设计研发完成，并于2022-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于非奇异终端滑模的农机路径跟踪方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于非奇异终端滑模的农机路径跟踪方法，属于农业机械导航技术领域。主要步骤为：1.建立包括扰动的路径跟踪模型，并转化为严格反馈形式的状态方程；2.设计二阶扰动观测器估计航向相关的未知状态以及集总扰动；3.考虑到路径跟踪的目标，选取合适的滑模面；4.设计非奇异终端滑模控制器，实现路径跟踪目标。本发明的优点：一，控制器设计仅使用位置偏差信息，在不使用传感器测量航向偏差信息情况下实现路径跟踪控制目标，减少了传感器成本；二，所述控制器缩短了系统响应时间，提高了跟踪精度；三，系统中的扰动量被精确估计并同步将其补偿到控制器中，增强了系统的抗干扰性能。

本发明授权一种基于非奇异终端滑模的农机路径跟踪方法在权利要求书中公布了：1.一种基于非奇异终端滑模的农机路径跟踪方法，其特征在于,包括以下步骤： 步骤一，分析农用轮式拖拉机实际作业过程中存在的扰动因素，构建包含扰动的路径跟踪模型，以其作为路径跟踪控制器设计的参考模型； 步骤二，引入坐标变换，将路径跟踪模型转化为便于控制器设计的严格反馈形式的状态方程； 步骤三，考虑到路径跟踪的目标，结合状态方程，构建非奇异终端滑模面； 步骤四，基于非奇异终端滑模面，设计基于非奇异终端滑模控制器； 步骤五，针对状态方程存在的未知系统状态和未知集总扰动，设计二阶扰动观测器同时实现对未知状态的实时观测以及未知集总扰动的精确估计； 步骤六，设计基于状态观测技术以及加入饱和技术的非奇异终端滑模控制器； 步骤七，基于步骤六中的控制器进行逆变换，得到农机前轮转向角这个实际的控制输入； 在所述步骤三中，考虑到农机的路径跟踪目标，构建非奇异终端滑模面如下： 其中，s为滑模面函数，β＞0为待设计常数，p和q为正奇数，且满足 选取非线性函数作为滑动面使得状态跟踪误差在有限时间内更快地收敛到零，对农机模型的误差和外部干扰信号具有较好的鲁棒性，提高了控制性能； 在所述步骤四中，为实现控制目标，非奇异终端滑模控制器u设计为： 其中，K1，K2＞0且K2＞||D||，则s将在有限时间内稳定； 在所述步骤五中，设计二阶扰动观测器，其构造形式如下： L1，L2，L3为正实数的观测增益，z0，z1，z2表示观测器输出变量，分别为z0，z1，z2的一阶导数，v0、v1为中间变量；值得指出的是观测器中的输出状态z1，z2分别用于观测出未知的状态x2和未知集总扰动D，观测器的应用实现了对未知状态和扰动的同时观测； 在所述步骤六中，基于状态观测技术的非奇异终端滑模控制器u设计为： 加入饱和技术的非奇异终端滑模控制器，设计如下： 其中，饱和函数δ＞0为任意常数。

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