第21卷第5期 2013年5月
文章编号
1004-924X(2013)05-1183-09
光学精密工程
Optics and Precision Engineering
增益自适应滑模控制器在微型飞行器
飞行姿态控制中的应用李迪1,2,3，陈向坚1,2，续志军1*
（1.中国科学院长春光学精密机械及物理研究所，吉林长春130033；
2.中国科学院大学，北京100039；
3.中国船舶重工集团公司第723研究所，江苏扬州225001）
Vol.21No.5
May2013
摘要：针对微型飞行器的姿态角摄动引起的系统不确定性及外界干扰等间题，提出了基于区间二型模糊神经网络辨识的增益自适应模糊控制器。首先，给出了微型飞行器姿态动力学模型。然后，采用区间二型模糊神经网络对滑模控制器中由于姿态角摄动引起的系统不确定性进行在线辨识，通过增益自适应滑模控制器中的校正控制项对辨识误差及负载于扰进行补偿。最后，通过设计李亚普诺夫函数，得到闭环系统一致稳定条件下的区间二型模糊神经网络参数在线调整的自适应律及滑模增益自适应律。仿真对比表明，与传统的增益自适应滑模控制器和基于一型模糊神经网络辨识的滑模控制器及相比，本文提出的控制器不仅对系统的不确定性固素及外界干扰具有较强的鲁棒性，而且稳定误差小，跟踪精度高。关键调：微型飞行器，滑模控制器，姿态控制；模糊神经网络；事亚普诺夫函数
中图分类号：V448.22TP273.2
文献标识码：A
doi:10.3788/OPE.20132105.1183
Gainadaptiveslidingmodecontrollerfor
flightattitudecontrolofMAv LI Di, CHEN Xiang-jian'-2, XU Zhi-jun'
(l.Changchun InstituteofOptics,FineMechanics andPhysics ChineseAcademyof Sciences,Changchun130033,China;
2.Universityof ChineseAcademyof Sciences，Beijing10039,China: 3.ChineseShipbuidingIndustryCorporation723，Yangzhou225001，China）
*Correspondingauthor，E-mail:chenrj831209@163.com
Abstract: A gain adaptive sliding mode controller based on interval type-II fuzzy neural network identi-fication was proposed to handle the system uncertainty and the external disturbances come from the attitude angle disturbance of a Micro Aircraft Vehicle (MAV). Firstly, the attitude dynamical model of MAV was established. Then, the interval type-II fuzzy neural network was used to approximate the nonlinearity function and uncertainty functions in the attitude angle dynamic model of the MAV. The correct items from the gain adaptive sliding mode controller were taken to compensate identifica-tion errors and load disturbances. Finally, Lyapunov stability theorem was designed and the adaptive
收稿日期：2012-11-12；修订日期：2013-02-05.
基金项目：国家自然科学基金资助项目（No.50905174)；吉林省自然科学基金资助项目（No.20101530）