[发明专利]纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法

权利要求书

1.纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法，该方法用于对无人水下航行器在纵平面内的轨迹进行跟踪控制，其特征在于，该方法包括如下过程：

S1、对无人水下航行器系统非线性模型进行解耦后，通过T-S模糊算法对解耦后的无人水下航行器系统非线性模型进行模糊处理，获得模糊后的系统模型t为时间；

S2、对模糊后的系统模型进行求解，获得系统状态x(t)；通过系统状态x(t)设置积分滑模面S(t)，再根据积分滑模面S(t)，求得等效滑模控制律；其中，为x(t)的一阶导；

S3、根据积分滑模面S(t)与系统状态x(t)，设置积分滑模控制器的事件触发机制的触发时刻；

S4、根据等效滑模控制律，构建积分滑模控制器；

S5、当满足事件触发机制的触发时刻时，触发积分滑模控制器对无人水下航行器在纵平面内进行驱动控制，使系统状态x(t)保持在预设滑模频带处，从而完成对水下航行器轨迹的跟踪控制。

2.根据权利要求1所述的纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法，其特征在于，步骤S1中，模糊后的系统模型的表达式为：

其中，对于任意t∈[0，∞)和g_i(θ(t))≥0，当i＝1，2时，

t为时间；i为整数；

θ(t)为无人水下航行器的纵倾角角度；

h_i(θ(t))为θ(t)的归一化隶属函数；

g_i(θ(t))为θ(t)的隶属度；

x(t-τ(t))为具有时滞τ(t)的系统状态；

τ(t)为随时间t变化的时滞；

δ_s(t)为积分滑模控制器的函数；

f(t)为海流干扰；

A_ai为系统矩阵，A_di为系统延迟矩阵，B为输入矩阵。

3.根据权利要求2所述的纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法，其特征在于，步骤S2中，积分滑模面S(t)的实现方式为：

其中，G为第一给定1×3维矩阵，GB≠0；

s为第一积分项自变量；

x(s)为第一积分项自变量s所对应的系统状态；

θ(s)为第一积分项自变量s的纵倾角角度；

h_i(θ(s))为θ(s)的归一化隶属函数；

K为积分滑模控制器增益，为实数集合；

ω为第二积分项目变量；

x(ω-τ(ω))为具有时滞τ(ω)的系统状态；

θ(ω)为第二积分项自变量ω的纵倾角角度；

h_i(θ(ω))为θ(ω)的归一化隶属函数；

τ(ω)为随ω变化的时滞；

x(0)为系统初始状态，且x(0)＝0。

4.根据权利要求3所述的纵平面跟踪无人水下航行器的模糊事件触发滑模控制方法，其特征在于，步骤S2中、根据积分滑模面S(t)，求得等效滑模控制律的实现方式为：

S21、取积分滑模面S(t)的时间导数，并将公式1代入到取导数之后的积分滑模面中，得到：

S22、公式3中，令进行整理，获得等效控制律δ_seq(t)；

δ_seq(t)＝δ_s(t)＝Kx(t)-f(t) 公式4。