自適應模糊滑模控制的導彈電液伺服機制

摘要—本文研究的是導彈電伺服機制的位置跟蹤控制。由于動態(tài)系統(tǒng)的高度非線性，并且很大程度上其模型具有不確定性，如負荷和參數的大范圍變化，因此提出一個設計方法—自適應模糊滑模控制。因為不確定的參數和外部系統(tǒng)的干擾，滑模控制不能實現準確的控制，為了解決這個問題，提出用自適應模糊控制器來實現與滑?？刂葡喈數目刂频霓k法，這使得在沒有準確的模型的情況下也能設計控制器。然后，基于Lyapunov方法推導出自適應規(guī)律。這樣，能保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的非線性控制器就能被設計出來。為了減輕高頻抖動，兩個構造啟發(fā)式控制規(guī)則被采用，以使以滑?？刂聘拍顬榛A的控制方法更加平穩(wěn)、順利。這個方法的有效性得到了Matlab的證明。仿真結果表明，該控制方法可以減少跟蹤誤差，提高系統(tǒng)的魯棒性和衰減高頻抖動的控制信號。
索引詞—導彈電液伺服機制，滑模控制，自適應模糊控制器

1、 引言
由于電液伺服機制具有能提供大驅動力或力矩，快速反應和連續(xù)操作等優(yōu)秀能力，他們已經常用于導彈的位置伺服系統(tǒng)[1]。然而，流量與壓力之間的關系以及漏油等等因素導致電液伺服機制在本質上有許多不確定性和高度非線性的特征。此外，系統(tǒng)還要受到負載擾動[2]。因此，那種在作業(yè)點附近的，基于線性模型的常規(guī)控制方法可能無法保證系統(tǒng)達到令人滿意的控制性能。由于變結構控制策略采用滑模方法時可以提供許多良好的性能，如對參數變化不敏感，外部干擾抑制[3] ，許多研究人員都在研究用滑模控制（SMC）方法來控制電液伺服系統(tǒng)[4]-[7]。然而，SMC可能會出現一個主要的缺點，即輸入控制上的抖動，這是由于它用間斷切換控制來處理其不確定性造成的。為減輕輸入控制的顫振，最常用的方法是邊界層方法[7]。使用邊界層法，輸入控制比不使用時更平滑。但是，只有在外部邊界層它的穩(wěn)定性才能保證，其跟蹤誤差也以邊界層的寬度為界。在[8]、[9]中，為了減輕顫振，模糊控制理論被引入，但很難確定確切的模糊規(guī)則。
本文則提出自適應模糊滑?？刂疲?AFSMC ）這種控制方法。因為不確定的參數和外部系統(tǒng)的干擾，滑?？刂撇荒軐崿F準確的控制，為了解決這個問題，提出用自適應模糊控制器來實現與滑模控制相當的控制的辦法。然后，基于Lyapunov方法推導出自適應規(guī)律。這樣，能保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的非線性控制