自适应模糊滑模控制的导弹电液伺服机制[外文翻译].doc

自适应模糊滑模控制的导弹电液伺服机制

摘要—本文研究的是导弹电伺服机制的位置跟踪控制。由于动态系统的高度非线性，并且很大程度上其模型具有不确定性，如负荷和参数的大范围变化，因此提出一个设计方法—自适应模糊滑模控制。因为不确定的参数和外部系统的干扰，滑模控制不能实现准确的控制，为了解决这个问题，提出用自适应模糊控制器来实现与滑模控制相当的控制的办法，这使得在没有准确的模型的情况下也能设计控制器。然后，基于Lyapunov方法推导出自适应规律。这样，能保证控制系统稳定性的非线性控制器就能被设计出来。为了减轻高频抖动，两个构造启发式控制规则被采用，以使以滑模控制概念为基础的控制方法更加平稳、顺利。这个方法的有效性得到了Matlab的证明。仿真结果表明，该控制方法可以减少跟踪误差，提高系统的鲁棒性和衰减高频抖动的控制信号。
索引词—导弹电液伺服机制，滑模控制，自适应模糊控制器

1、 引言
由于电液伺服机制具有能提供大驱动力或力矩，快速反应和连续操作等优秀能力，他们已经常用于导弹的位置伺服系统[1]。然而，流量与压力之间的关系以及漏油等等因素导致电液伺服机制在本质上有许多不确定性和高度非线性的特征。此外，系统还要受到负载扰动[2]。因此，那种在作业点附近的，基于线性模型的常规控制方法可能无法保证系统达到令人满意的控制性能。由于变结构控制策略采用滑模方法时可以提供许多良好的性能，如对参数变化不敏感，外部干扰抑制[3] ，许多研究人员都在研究用滑模控制（SMC）方法来控制电液伺服系统[4]-[7]。然而，SMC可能会出现一个主要的缺点，即输入控制上的抖动，这是由于它用间断切换控制来处理其不确定性造成的。为减轻输入控制的颤振，最常用的方法是边界层方法[7]。使用边界层法，输入控制比不使用时更平滑。但是，只有在外部边界层它的稳定性才能保证，其跟踪误差也以边界层的宽度为界。在[8]、[9]中，为了减轻颤振，模糊控制理论被引入，但很难确定确切的模糊规则。
本文则提出自适应模糊滑模控制（ AFSMC ）这种控制方法。因为不确定的参数和外部系统的干扰，滑模控制不能实现准确的控制，为了解决这个问题，提出用自适应模糊控制器来实现与滑模控制相当的控制的办法。然后，基于Lyapunov方法推导出自适应规律。这样，能保证控制系统稳定性的非线性控制