自適應(yīng)模糊滑?？刂频膶?dǎo)彈電液伺服機(jī)制

摘要—本文研究的是導(dǎo)彈電伺服機(jī)制的位置跟蹤控制。由于動(dòng)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(fù)荷和參數(shù)的大范圍變化，因此提出一個(gè)設(shè)計(jì)方法—自適應(yīng)模糊滑?？刂?。因?yàn)椴淮_定的參數(shù)和外部系統(tǒng)的干擾，滑?？刂撇荒軐?shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的控制，為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出用自適應(yīng)模糊控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)與滑?？刂葡喈?dāng)?shù)目刂频霓k法，這使得在沒(méi)有準(zhǔn)確的模型的情況下也能設(shè)計(jì)控制器。然后，基于Lyapunov方法推導(dǎo)出自適應(yīng)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(shè)計(jì)出來(lái)。為了減輕高頻抖動(dòng)，兩個(gè)構(gòu)造啟發(fā)式控制規(guī)則被采用，以使以滑?？刂聘拍顬榛A(chǔ)的控制方法更加平穩(wěn)、順利。這個(gè)方法的有效性得到了Matlab的證明。仿真結(jié)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(dòng)的控制信號(hào)。
索引詞—導(dǎo)彈電液伺服機(jī)制，滑模控制，自適應(yīng)模糊控制器

1、 引言
由于電液伺服機(jī)制具有能提供大驅(qū)動(dòng)力或力矩，快速反應(yīng)和連續(xù)操作等優(yōu)秀能力，他們已經(jīng)常用于導(dǎo)彈的位置伺服系統(tǒng)[1]。然而，流量與壓力之間的關(guān)系以及漏油等等因素導(dǎo)致電液伺服機(jī)制在本質(zhì)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(fù)載擾動(dòng)[2]。因此，那種在作業(yè)點(diǎn)附近的，基于線性模型的常規(guī)控制方法可能無(wú)法保證系統(tǒng)達(dá)到令人滿意的控制性能。由于變結(jié)構(gòu)控制策略采用滑模方法時(shí)可以提供許多良好的性能，如對(duì)參數(shù)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(lái)控制電液伺服系統(tǒng)[4]-[7]。然而，SMC可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)主要的缺點(diǎn)，即輸入控制上的抖動(dòng)，這是由于它用間斷切換控制來(lái)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(shí)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(yīng)模糊滑?？刂疲?AFSMC ）這種控制方法。因?yàn)椴淮_定的參數(shù)和外部系統(tǒng)的干擾，滑?？刂撇荒軐?shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的控制，為了解決這個(gè)問(wèn)題，提出用自適應(yīng)模糊控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)與滑?？刂葡喈?dāng)?shù)目刂频霓k法。然后，基于Lyapunov方法推導(dǎo)出自適應(yīng)規(guī)律。這樣，能保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的非線性控制