基于切换模糊化的滑模变结构AUV姿态控制

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ｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｆｕｚｚｙｓｗｉｔｃｈｉｎｇ
ＨＡＯＹａｎｇ．ＺＨＡＯＸｉｎｈｕａ
（１．Ｕｎｉｔ９１４３９ｏｆＰＬＡ，Ｄａｌｉａｎ１１６０４１，Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）
棒性和一定的抗干扰能力．
关键词：模糊控制；滑模变结构控制；自主水下航行器；姿态控制；切换模糊化
中图分类号：ＴＰ２７３文献标志码：Ａ文章编号：１６７３ — ４７８５（２０１３）０６ — ０５３２ — ０５
中文引用格式：郝阳，赵新华．基于切换模糊化的滑模变结构ＡＵＶ姿态控制［Ｊ］．智能系统学报，２０１３。８（６）：５３２－５３６．英文引用格式：ＨＡＯＹａｎｇ，ＺＨＡＯＸｉｎｈｕａ．Ｓｌｉｄｅ — ｍｏｄｅｖａｒｉａｂｌｅ — ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＡＵＶａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｆｕｚｚｙｓｗｉｔｃｈｉｎｇ［Ｊ］．
郝阳（１．中国人民解放军９１４３９部队，辽宁大连１１６０４１；，赵新华
２．哈尔滨工程大学自动化学院，黑龙江哈尔滨１５０００１）
摘
要：针对自主水下航行器（ＡＵＶ）控制的要求，为解决姿态控制问题，提出了一种基于切换模糊化的滑模变结构
第８卷第６期
２０１３年１２月
智
Ｖｏｌ＿８Ｎｏ．６Ｄｅｅ．２０１３
ＣＡＡＩＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍｓ
ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７３ — ４７８５．２０１３０６０３２
网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｅｔａｉｌ／２３．１５３８．ＴＰ．２０１３１０１２．１８１５．００８．ｈｔｍｌ
基于切换模糊化的滑模变结构ＡＵＶ姿态控制
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅａｕｔｏｎｏｍｏｕｓｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｖｅｈｉｃｌｅ（ＡＵＶ），ａｎｄｉｎｏｒｄｅｒｔｏ
ｓｏｌｖｅｔｈｅａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｐｒｏｂｌｅｍ，ａｓｌｉｄｅ・ｍｏｄｅｖａｒｉａｂｌｅ — ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｆｕｚｚｙｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｓｐｒｏ — ｐｏｓｅｄ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃｏｍｂｉｎｅｓｔｈｅｍｅｉｒｔｓｏｆｆｕｚｚｙｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｓｌｉｄｅ－ｍｏｄｅｖａｉｒａｂｌｅ — ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｆｕｚｚｙｃｏｎ－ｔｒｏｌｔａｋｅｓｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖａｉｒａｂｌｅ－ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌａｓｔｈｅｉｎｐｕｔ，ａｎｄｔｈｅｓｗｉｔｃｈｉｎｇｉｔｅｍｏｆｔｈｅｖａｉａｒｂｌｅ — ｓｔｕｃｒｔｕｒｅｃｏｎｔｒｏｌａｓｔｈｅｏｕｔｐｕｔ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｉｓ，ｔｈｅｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｒｅａｃｈｉｎｇｌａｗｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆ
ＣＡＡＩＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＩｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔＳｙｓｔｅｍｓ，２０１３，８（６）：５３２－５３６．
Ｓｌｉｄｅ．．ｍｏｄｅｖａｒｉａｂｌｅ．．ｓｔｒｕｃｔｕｒｅＡＵＶａｔｔｉｔｕｄｅｃｏｎｔｒｏｌｏｎ
控制方法．该方法结合了模糊控制与滑模变结构的优点，其中模糊控制以变结构控制的切换函数为输入，变结构控制切换项为输出，在此基础上采用指数趋近律方法设计滑模变结构控制器．分别对该方法与传统滑模变结构控制方法进行对比仿真，结果表明，该控制方法可以有效抑制滑模变结构控制的抖振现象，对模型不确定系统具有较强的鲁