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龙图腾网获悉中国地质大学(武汉)申请的专利一种基于非奇异终端滑模自抗扰技术的平衡车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：CN116954059B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-13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：202311036424.9，技术领域涉及：G05B11/42；该发明授权一种基于非奇异终端滑模自抗扰技术的平衡车控制方法是由翟超;吴林峰;张和洪设计研发完成，并于2023-08-15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自抗扰技术的平衡车控制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自抗扰技术的平衡车控制方法，包括以下步骤：构建平衡车系统模型；构建非线性扩张状态观测器；设计非奇异终端滑模控制器的控制率；将平衡车的目标位置与平衡车系统模型的位移输出作差后，输入至PID控制器，得到目标角度；观测平衡车系统模型的角度输出，得到观测状态；将目标角度、Z1、Z2输入至非奇异终端滑模控制器，得到输出信号；将输出信号与Z3作差后，再经过一个线性化处理后，得到控制信号；控制信号一方面作用于平衡车系统模型，控制其得到位移输出和角度输出；另一方面输入至非线性扩张状态观测器，最终形成闭环控制。本发明能够实现精准控制，保持了平衡车在各种扰动下始终处于稳态。

本发明授权一种基于非奇异终端滑模自抗扰技术的平衡车控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于非奇异终端滑模自抗扰技术的平衡车控制方法，其特征在于：包括以下步骤： S1、构建平衡车系统模型； S2、基于所述平衡车系统模型，构建其对应的非线性扩张状态观测器； 步骤S2具体如下： S21、将平衡车系统模型改写为角度与控制输入之间的关系模型； S22、根据扩张状态观测器思想，将角度与控制输入之间的关系模型表示为仿射非线性模型； S23、根据仿射非线性模型设计非线性扩张状态观测器； S3、设计非奇异终端滑模控制器NTSM的控制率； S4、将平衡车的目标位置v1与平衡车系统模型的位移输出y1作差后，输入至PID控制器，得到目标角度v2； S5、利用非线性扩张状态观测器观测平衡车系统模型的角度输出y2，得到观测状态Z1、Z2、Z3； S6、将目标角度v2、状态Z1、状态Z2输入至非奇异终端滑模控制器NTSM，得到输出信号u0； S7、将输出信号u0与状态Z3作差后，再经过一个线性化处理后，得到控制信号u； S8、控制信号u一方面作用于平衡车系统模型，控制其得到位移输出y1和角度输出y2； 另一方面输入至非线性扩张状态观测器，最终形成闭环控制； 步骤S3中，非奇异终端滑模控制器NTSM的控制率设计过程如下： S31、所述仿射非线性模型经观测后的积分串联系统如下： 其中，u 0为非奇异终端滑模控制器NTSM的输出信号，即控制率； S32、对步骤S31所述的积分串联系统，引入未完全观测的扰动误差，得到引入误差后的积分串联系统，具体如下式： S33、根据引入误差后的积分串联系统，设计如下非奇异终端滑模面： 其中，0为待设计常数，p 和q 为正奇数，则控制率设计为： 。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人中国地质大学(武汉)，其通讯地址为：430000 湖北省武汉市洪山区鲁磨路388号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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