水下滑翔机垂直面运动的模糊滑模控制方法

摘要

[目的]针对执行器输出能力受限的水下滑翔机(AUG)垂直面运动控制问题,提出一种基于T-S模糊逻辑的模糊滑模控制器。[方法]该模糊滑模控制器使用模糊切换率代替固定时间控制器中的切换率,用来有效抑制滑模控制器中存在的抖振,其中模糊切换率通过T-S模糊规则拟合固定时间控制器中的切换率得到。基于水下滑翔机执行器能力有限的问题,设计一种饱和辅助系统,以改善执行器饱和带来的影响。最后,通过Lyapunov稳定性分析和数值仿真对系统性能进行验证。[结果]结果显示,在使用模糊滑模控制器和饱和辅助系统的情况下,水下滑翔机系统能够在有限的时间内收敛,模糊滑模控制器和饱和辅助系统是有效的。[结论]研究表明,所提出的模糊滑模控制器在与固定时间控制器控制性能接近,同时模糊滑模控制器的抖振更小。