[发明专利]基于terminal型模糊滑模的蝶形飞行器姿态角跟踪方法

摘要

本发明公开了基于terminal型模糊滑模的蝶形飞行器姿态角稳定跟踪方法，对蝶形飞行器的俯仰姿态角与角速度进行测量，与期望的俯仰角信号进行反馈与比较得到误差信号，其次通过误差信号与姿态角速度信号构造一类terminal型滑模面，然后针对误差信号与滑模面，分别设计等效控制量与模糊滑模控制量。建立模糊系统，按照误差越大控制量越大控制增益越大的原则建立模糊规则库与规则矩阵，最后采用反模糊化方法解算出滑模控制的增益，代入模糊滑模控制量后与等效控制复合组成最终的总控制量，最后按同时到达饱和方法进行喷气与质量矩控制的控制律分配，实现对给定姿态角信号的快速跟踪，保证蝶形飞行器俯仰通道飞行控制的稳定性。

主权项

1.基于terminal型模糊滑模的蝶形飞行器姿态角稳定跟踪方法，其特征在于，按照以下步骤实施：步骤1，测量蝶形飞行器的俯仰角θ、俯仰角速度ω_z，计算俯仰角误差e与俯仰角速度误差e_ω；步骤2，采用俯仰角误差信号e设计terminal型角度角角速度混合滑模面σ；步骤3，针对俯仰角误差e与俯仰角速度ω_z，构造等效控制量u_eq；步骤4，构造terminal滑模控制量u_s；所述步骤4，构造的terminal滑模控制量u_s：其中τ₁、τ₂、k₁、k₂、k₃、k₄为待设计的正参数，为控制器待调节的参数，k₁、k₂、k₃、k₄为增益；步骤5，构造总的控制律u：u＝‑u_eq‑u_s；步骤6，构造模糊系统，建立增益k₁的模糊调整规则；步骤7，采用同时到达饱和法进行控制律分配；步骤8，蝶形飞行器的建模与数字仿真模拟；步骤9，将步骤1‑8所得的结果，输入到步骤8所建立的蝶形飞行器模型，通过选取合适的控制参数，并观察输出曲线，确定最终的terminal模糊滑模控制器参数，使得整个terminal型模糊滑模姿态控制器具有令人满意的稳定性与动态特性。