[发明专利]一种航空发动机积分正切模糊自适应滑模控制器设计方法

摘要

本发明公开了一种航空发动机积分正切模糊自适应滑模控制器设计方法，包括如下步骤：依据航空发动机系统的非线性部件级模型，在某个稳态点附近得到模型输出数据，利用最小二乘法，建立航空发动机线性模型；定义航空发动机系统的跟踪误差，给定系统的参考信号，并且假定参考信号的导数为0；利用与饱和函数的作用类似的双曲正切函数，设计双曲正切积分面；用于在系统误差大的情况下，对误差进行饱和，在误差小的情况下，将系统误差进行放大；采用指数趋近律来改善系统趋近运动的动态品质；采用自适应控制的方法，实现对不确定性上界的自适应估计，从而得到不确定性上界的估计值；设计滑模控制律，通过Lyapunov函数验证系统的稳定性。

主权项

1.一种航空发动机积分正切模糊自适应滑模控制器设计方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，依据航空发动机系统的非线性部件级模型，在某个稳态点附近得到模型输出数据，利用最小二乘法，建立航空发动机线性模型；步骤2，定义航空发动机系统的跟踪误差，给定系统的参考信号，并且假定参考信号的导数为0；步骤3，利用与饱和函数的作用类似的双曲正切函数，设计双曲正切积分面；用于在系统误差大的情况下，对误差进行饱和，在误差小的情况下，将系统误差进行放大；所述双曲正切积分面为：其中，K_p表示比例系数、K_i表示积分系数，K_i>0；e为系统跟踪误差；令则上式写为式中，β为双曲正切函数的放大倍数，且β>1；步骤4，采用指数趋近律来改善系统趋近运动的动态品质；步骤5，采用自适应控制的方法，实现对不确定性上界的自适应估计，从而得到不确定性上界的估计值；步骤6，设计滑模控制律，通过Lyapunov函数验证系统的稳定性；设计的滑模控制律为：其中，CB表示输出系数矩阵和输入分配矩阵的积、CA表示输出系数矩阵和状态转移矩阵的积；为自适应律，K_p表示比例系数、K_i表示积分系数。