(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210606142.7 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 九江学院 地址 332005 江西省九江市濂溪区前进东 路551号 (72)发明人 罗东云　邓长寿　郭未希　郭俊龙　 曾伟　王萍　 (74)专利代理 机构 常州品益专利代理事务所 (普通合伙) 32401 专利代理师 潘兵 (51)Int.Cl. F16F 15/02(2006.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于自适应模糊滑模控制的冷原子重力仪 主动隔振方法 (57)摘要 本发明提供一种基于自适应模糊滑模控制 的冷原子重力仪主动隔振方法， 包括以下步骤： 建立冷原子重力仪主动隔振模型； 设计线性化反 馈控制律 ； 设计自适应模糊控制律 ； 设计 Lyapunov函数， 解决了目前控制方法没有 考虑地 面振动等外界扰动随机性和模型不确定性的问 题， 通过建立自适应模糊滑模控制， 使得冷原子 重力仪主动隔振系统的振动速度和振动位移迅 速收敛， 进而提高冷原子重力仪主动隔振系统的 控制精度。 权利要求书4页 说明书9页 附图5页 CN 115013473 A 2022.09.06 CN 115013473 A 1.一种基于自适应模糊滑模控制的冷原子重力仪主动隔振方法， 其特征在于， 包括以 下步骤： 建立冷原子 重力仪主动隔振 模型； 设计线性 化反馈控制律； 设计自适应模糊控制律； 设计Lyapun ov函数。 2.根据权利1所述的一种基于自适应模糊滑模控制的冷原子重力仪主动隔振方法， 其 特征在于， 建立冷原子 重力仪主动隔振 模型的步骤 包括： 其中， ξ0为系统固有阻尼系数， ω0为系统固有自振频率， F为音圈电机产生的力， x为拉 曼反射镜的振动位移， 为拉曼反射镜的振动速度， 为拉曼反射镜的振动加速度， y为地面 振动位移， 为地面振动速度， m为拉曼反射镜的质量； 其中， F表示 为： F＝KVCYVCu                          (2) 其中， u为控制器输入， KVC为音圈电机增益系数， YVC为电压转电流增益系数； 将(2)式， 带入(1)式， 可 得： 定义 b＝KVCYVC/m， 则(3)式表示 为： 3.根据权利要求2所述的一种基于自适应模糊滑模控制的冷原子重力仪主动隔振方 法， 其特征在于， 设计线性 化反馈控制律 步骤包括： 设系统振动的理想位置为xd， 则理想位置xd的一节导数为 理想位置xd的二阶导数为 设计滑模面 为： 其中， c为滑模面增益系数， 且c＞0； 根据线性 化反馈技 术设计控制律 为： 其中， W定义 为： 其中， k＞0， δ0＞0， δ1＞0。 4.根据权利要求3所述的一种基于自适应模糊滑模控制的冷原子重力仪主动隔振方 法， 其特征在于， 设计自适应模糊控制律的步骤 包括： 模糊系统由IF ‑THEN形式的模糊规则构成， 第j条模糊规则Rj的表达形式为： Rj:IF x1 is A1j and…xn is Anj THEN y is Bj           (8) 其中， xi(i＝1,2,...,n)为输入变量， Aij表示输入xi的模糊子集， Bj表示输出的模糊子权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115013473 A 2集， j＝1,2,3,. ..为IF‑THEN规则的个数； 取五种隶属度函数： 用于逼近b,d的模糊规则分别有25条； 则模糊系统的输出为： 引入模糊基向量ξ(x)， 则(14)式变为： y＝θTξ(x)                           (15) 其中， 为参数向量， θT为θ 的转置， ξ(x)＝( ξ1(x), ξ2(x),... ξ25(x))T； 则： 采用自适应模糊的控制方法 逼近b,d， 则(6)式变为： 其中， θbT, θdT为参数向量， θbT为θb的转置， θdT为θd的转置， 则设 计自适应律 为： 其中， r1,r2为自适应系数， 为 正常数； 定义使逼近误差最小的最优参数θb*, θd*， θb*, θd*分别为： 权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115013473 A 3