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龙图腾网恭喜南通大学申请的专利一种基于未知输入滑模观测器的故障估计和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：CN119036434B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-17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：202311771465.2，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于未知输入滑模观测器的故障估计和容错控制方法是由孙兴建;马潇雨;黄宇煦;秦秋月;顾菊平;张新松;徐一鸣;史珉;陈楠设计研发完成，并于2023-12-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于未知输入滑模观测器的故障估计和容错控制方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种基于未知输入滑模观测器的故障估计和容错控制方法，属于柔性机械臂容错控制技术领域。解决了柔性机械臂系统在面临系统状态未知、执行器故障和传感器故障情况下不能稳定运行的技术问题。其技术方案为：包括如下步骤：S1、建立Takagi‑Sugeno模糊模型；S2、设定传感器故障类型，建立增广系统；S3、开发未知输入滑模观测器，获取动态误差系统；S4、对故障和未知状态的准确估计与重构；S5、开发SMC测策略，使柔性机械臂系统在发生故障时保持稳定运行。本发明的有益效果为：本发明能够同时对故障和未知的系统状态进行估计与重构，并能在面对不可预测的传感器故障和执行器故障时使系统恢复性能。

本发明授权一种基于未知输入滑模观测器的故障估计和容错控制方法在权利要求书中公布了：1.一种基于未知输入滑模观测器的故障估计和容错控制方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、根据柔性关节机械臂系统的工作特性，外部非线性干扰情况，构建描述传感器故障和执行器故障的Takagi-Sugeno模糊系统； 所述Takagi-Sugeno模糊系统： 其中，系统状态定义为θl和θm分别表示为连杆和电机的角度位置，输入和输出分别定义为ut和yt；ft是外部扰动且满足||ft||≤α+β||xt||；执行器故障定义为fat，传感器故障定义为fst；Ai、B、C、D和E是具有合适维度的系统矩阵，满足rankCE＝rankE；r＝2为模糊规则个数，zt＝[z1t…zpt]T；为模糊规则i中的隶属函数，其中，为前件变量zjt在模糊集中的隶属度；θizt满足1≥θizt≥0，且系统矩阵具体表示如下： 其中，Jl和Jm分别为电机惯量和连杆惯量；M为连杆的质量；l是连杆中心到关节轴的距离；K和F分别表示关节弹簧刚度系数和转子摩擦系数；g为重力常数； S2、基于步骤S1所设计的描述传感器故障和执行器故障的Takagi-Sugeno模糊系统，设定传感器故障与时间无关，得到增广系统； S3、基于步骤S2所设计的增广系统，为了同时获取故障和未知状态的信息，开发了一种未知输入滑模观测器，获取动态误差系统； S4、通过未知输入滑模观测器构建增广误差系统，设计基于积分切换函数的未知输入滑模观测器的输入信号与自适应趋近律ARL，确保系统的稳定性，并实现对故障和未知状态的准确估计与重构； S5、基于步骤S3和步骤S4所设计的具有积分切换函数的未知输入滑模观测器，根据其测量的故障信息设计一种滑模容错控制方法，使柔性机械臂系统在发生故障时保持稳定运行。

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