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龙图腾网获悉大连理工大学申请的专利一种基于滑模方法的参数不确定性航空发动机系统容错控制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：CN116820065B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-18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：202310647019.4，技术领域涉及：G05B23/02；该发明授权一种基于滑模方法的参数不确定性航空发动机系统容错控制方法是由孙希明;付水;汤文涛;汪锐设计研发完成，并于2023-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于滑模方法的参数不确定性航空发动机系统容错控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于滑模方法的参数不确定性航空发动机系统容错控制方法，属于发动机系统容错控制领域。本发明考虑了参数不确定性对航空发动机系统执行器故障容错控制的影响，构建了故障观测器以估计系统状态和故障信号，为后续滑模容错控制器的设计提供依据。进一步，基于估计的系统状态和故障信号设计了基于滑模方法的容错控制器以对系统的故障进行实时补偿，使得系统在发生故障时仍能保持稳定并达到预期的H∞性能指标，以此提升系统在发生故障时的可靠性。

本发明授权一种基于滑模方法的参数不确定性航空发动机系统容错控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于滑模方法的参数不确定性航空发动机系统容错控制方法，其特征在于，包括以下步骤： S1.建立具有参数不确定性的航空发动机状态空间模型： 考虑系统受参数不确定性、扰动和噪声的影响并且发生执行器故障，系统的状态空间写成如下形式： 1； 其中，，，分别为系统的状态向量，控制输入向量以及测量输出向量；代表包括过程干扰；代表测量噪声，代表执行器故障；是已知的矩阵；是已知的故障矩阵；和是不确定性矩阵，是未知但有界的，满足如下： 2； 其中，矩阵，，和是已知的，和是未知的矩阵满足，和是单位矩阵； 另外，不失一般性的设初始状态、过程干扰、测量噪声是未知的，但满足以下条件： 3； 其中，为状态的估计值，，和是已知的向量； S1.1为了实现对执行器故障的估计，将执行器故障看作是系统的一个附加状态，则系统状态空间模型表示为： 4； 其中，，，，，，，，，； S2.对S1.1获得的状态空间模型4使用扩张故障观测器，获得动态误差系统： 对模型4使用扩张故障观测器，考虑如下观测器： 5； 其中，和分别是增广状态向量和测量输出的估计值；是离散时间故障观测器的增益，和分别是状态观测器和故障观测器的增益矩阵； 定义估计误差为，结合4和5，得到误差动态系统为： 6； 根据，误差动态系统重写成： 7； 其中，是过程矩阵； 从上式误差动态系统看出由于参数不确定性的影响，状态估计和系统的控制输入都对误差系统有影响；此外，参数不确定性矩阵和是未知的，因此它们对状态估计和系统的控制输入产生的影响看作是未知干扰，则误差动态系统简化为： 8； 其中，，，，，；技术是一种受到最多关注的处理扰动和噪声的方法，技术设干扰和噪声信号在整个时域内能量有界，接下来采用技术来处理扰动和噪声； S3.将李雅普诺夫第二方法应用于S2获得的动态误差系统8，求取满足性能的观测器增益矩阵： 设计的观测器增益矩阵为，表示一个已知的给定矩阵，参数、、需要满足以下的线性矩阵不等式条件，使用优化工具箱进行计算求得具体数值： 9； 其中，,； ； S4.使用S3所设计的故障观测器得到的状态观测值和故障估计值建立基于滑模控制的参数不确定性系统容错控制器； 根据5得知，状态和故障的观测结果表示为： 10； 其中，和分为状态和故障的估计值，和分别为状态观测器增益和故障观测器增益； 状态估计误差表示为： 11； 其中，和分别是状态估计误差和故障估计误差； 接下来，为了实现容错控制，设计如下滑模面： 12； 其中，是一个已知的给定矩阵，并且是可逆的； 因为，滑模面重写为： 13； 为了使所设计的滑模面到达理想状态，减少故障和不确定性对系统的影响，设计如下控制律： 14； 其中，，，，，；和分别是的上界和下界，和分别是的上界和下界，是一个常数； 证明：考虑具有参数不确定性的航空发动机系统的滑模控制器的准滑模不等式到达条件如下： 15； 其中，是滑模面的差分，是一个常数； 结合1和11，滑模面13写为： 16； 因为，，过程干扰和测量噪声是有界的；所以和也利用集员估计得到上下界，即 17； 把控制律14代入滑模面15中，得到了滑模面的到达律如下： 18； 其中， ； 所以，不管，和的值如何变化，的符号总与的符号相反，也就是说闭环系统1满足滑模到达条件15；实现到达条件后，系统状态在准滑模面上做之字形运动，实现了稳定的容错控制。

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