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龍圖騰網恭喜青島大學申請的專利考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115549541B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-16發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202211247603.2，技術領域涉及：H02P21/14；該發明授權考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制方法是由于金鵬;劉占杰;趙科淇;于金飛;劉加朋;王保防;鄭曉陽;馬玉梅;徐慶龍;孫吉華;于慧慧設計研發完成，并于2022-10-12向國家知識產權局提交的專利申請。

本考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制方法。該方法包括如下步驟：步驟1.建立同步電動機系統離散數學模型；步驟2.考慮電壓失效故障和電壓偏差故障，得到電壓波動故障模型；基于神經網絡設計同步電動機新型指令濾波離散容錯控制器；步驟3.選取Lyapunov函數進行推導，證明由步驟2設計的控制器所控制系統Lyapunov穩定。本發明針對永磁同步電動機容易出現電壓波動問題易引發安全事故以及精度要求等問題，通過新型指令濾波技術克服了反步控制算法中存在的計算復雜性和因果矛盾問題；同時結合神經網絡自適應技術針對輸入電壓波動問題進行控制器設計，消除了電壓波動對系統的影響。本發明方法實現了電動機快速穩定的速度跟蹤控制。

本發明授權考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制方法在權利要求書中公布了：1.考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制方法，其特征在于，包括如下步驟：步驟1.建立永磁同步電動機離散系統動態數學模型；在同步旋轉坐標系下，永磁同步電動機離散系統動態數學模型表示為： 其中，k為永磁同步電動機離散系統的步數；ωk、ωk+1分別表示永磁同步電動機離散系統第k步、k+1步的角速度；idk、idk+1分別表示永磁同步電動機離散系統第k步、k+1步的d軸電流；iqk、iqk+1分別表示永磁同步電動機離散系統第k步、k+1步的q軸電流；udk表示永磁同步電動機離散系統第k步d軸的非線性輸入；uqk表示永磁同步電動機離散系統第k步q軸飽和非線性輸入；id和iq分別表示d軸和q軸電流，ud和uq分別表示d軸和q軸電壓；Ld和Lq分別表示d軸和q軸定子側電感；B表示摩擦因數，Δt表示系統的采樣時間，ω表示永磁同步電動機的轉子角速度，TL表示負載轉矩，J表示轉動慣量，p表示磁極對數；φ和Rs分別表示永磁體產生磁鏈和定子等效電阻；為簡化以上永磁同步電動機離散系統動態數學模型即公式1，定義新的變量如下： 第一種為電壓失效故障模型，定義為：usk＝1-ρuk；其中，ρ表示輸入電壓有效性的損失率，0＜ρ＜1，uk表示需要設計的控制信號，即執行器輸入信號，usk表示執行器輸出信號；第二種為電壓偏差故障模型，定義為：usk＝uk+l；其中，l表示未知但有界的偏差量；給出永磁同步電動機系統的電壓波動模型為： 其中，uqsk表示執行器q軸非線性輸出，udsk表示執行器d軸非線性輸出；ρq表示執行器q軸輸出電壓有效性的損失率，ρd表示執行器d軸輸出電壓有效性的損失率；uqk表示執行器q軸非線性輸入，udk表示執行器d軸非線性輸入；lq表示執行器q軸輸出電壓的偏差量，ld表示執行器d軸輸出電壓的偏差量；則考慮電壓波動的永磁同步電動機離散模型為： 步驟2.根據指令濾波技術和反步法原理設計一種考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制器；永磁同步電動機離散系統的動態數學模型簡化為兩個獨立的子系統，即由狀態變量x1k、x2k和q軸非線性輸入uqsk作為輸入信號組成的子系統以及由狀態變量x3k和d軸非線性輸入udsk作為輸入信號組成的子系統；假設fZ在緊集ΩZ中是一個連續的函數，存在徑向基函數神經網絡WTSZ使得：fZ＝WTSZ+τ；其中，τ是逼近誤差且滿足|τ|≤ε，ε為任意小的正常數；是輸入向量，q是神經網絡輸入維數，Rq為實數向量集，Ωz表示一個緊集；W∈Rh是權重向量，神經網絡節點數h為正整數，且h＞1，Rh為實數向量集；SZ＝[s1Z,...,shZ]T∈Rh為基函數向量；scZ為高斯函數，表達式為： 其中，c＝1,...,h，μc是高斯函數scZ接受域的中心，ηc為高斯函數scZ的寬度；定義指令濾波器如下公式3所示： 其中，系統誤差e1k為濾波器輸入，為濾波器輸出，ωc表示設計的正參數；定義系統誤差e1k、e2k、e3k分別為： 其中，x1dk為給定的期望信號，虛擬控制函數α1k為指令濾波器的輸入信號；離散控制方法每一步都選取一個Lyapunov函數來構建一個虛擬控制函數，具體過程如下：步驟2.1.定義誤差根據誤差變量e1k＝x1k-x1dk得到： 選取Lyapunov函數對V1k求差分得到ΔV1k，即： 其中，N為正數；構造虛擬控制函數α1k為： 根據虛擬控制函數α1k和公式4，利用楊氏不等式得： 步驟2.2.根據誤差變量e2k＝x2k-α1k得到：e2k+1＝f2k+a4Δt[1-ρquqk+lq]；其中，f2k＝1+a1Δtx2k+a2Δtx1k+a3Δtx1kx3k-α1k+1；選擇Lyapunov函數則對V2k求差分得到ΔV2k，即： 由RBF神經網絡逼近定理得知，對于任意值d2＞0，設計RBF神經網絡其中，Z2k＝[x1k,x2k,x3k]Τ，τ2為逼近誤差，且滿足|τ2|≤d2；選擇控制律和自適應律為： 其中，γ2和δ2為有界的正常數；表示權向量的范數，定義為η2的估計值，為估計誤差；將公式7代入公式6，利用Young不等式得知： 步驟2.3.根據誤差變量e3k＝x3k得到：e3k+1＝f3k+b3Δt[1-ρdudk+ld]；其中，f3k＝1+b1Δtx3k+b2Δtx1kx2k；選擇Lyapunov函數：其中，A＞0，對V3k求差分得到ΔV3k，即： 由RBF神經網絡逼近定理得知，對于任意值d3＞0，設計RBF神經網絡令其中，Z3k＝[x1k,x2k,x3k]Τ，τ3為逼近誤差，且滿足|τ3|≤d3；選擇控制律和自適應律為： 其中，γ3和δ3為有界的正常數；表示權向量的范數，定義為η3的估計值，為估計誤差；將公式11代入公式10，利用Young不等式得知： 將公式5和公式9代入式13得： 步驟3.對考慮電壓波動的永磁同步電動機指令濾波離散容錯控制器進行穩定性分析。

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