水下滑翔机垂直面运动的模糊滑模控制方法

作者：万磊; 张栋梁; 孙延超; 秦洪德; 曹禹

来源：中国舰船研究, 2022, 17(05): 148-156.

DOI：10.19693/j.issn.1673-3185.02521

• 水下滑翔机
• 模糊滑模控制
• 有限时间控制
• 饱和辅助系统

[目的]针对执行器输出能力受限的水下滑翔机（AUG）垂直面运动控制问题，提出一种基于T-S模糊逻辑的模糊滑模控制器。[方法]该模糊滑模控制器使用模糊切换率代替固定时间控制器中的切换率，用来有效抑制滑模控制器中存在的抖振，其中模糊切换率通过T-S模糊规则拟合固定时间控制器中的切换率得到。基于水下滑翔机执行器能力有限的问题，设计一种饱和辅助系统，以改善执行器饱和带来的影响。最后，通过Lyapunov稳定性分析和数值仿真对系统性能进行验证。[结果]结果显示，在使用模糊滑模控制器和饱和辅助系统的情况下，水下滑翔机系统能够在有限的时间内收敛，模糊滑模控制器和饱和辅助系统是有效的。[结论]研究表明，所提出的模糊滑模控制器在与固定时间控制器控制性能接近，同时模糊滑模控制器的抖振更小。

• 单位
  哈尔滨工程大学