第21卷第5期
光学精密工程
and Precision
Engineering
V01．21
No．5
2013
May
0pties
2013年5月
文章编号1004—924X(2013)05—1183—09
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“，陈向坚1’2，续志军¨
(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)
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问题，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，通过增益白适应滑模控制器中的校正控制项对辨识误差及负载干
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白
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因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。
关键词：微型飞行器；滑模控制器；姿态控制；模糊神经网络；李亚普诺夫函数
中图分类号：V448．22：TP273．2
文献标识码：A
doi：10．3788／0PE．20132105．1183
Gain
mode controller for
adaptive sliding
attitude control of MAV
flight
LI
Dil．2，CHEN
Xiang—jianl‘2，XU Zhi—junH
Institute
Mechanics and
Physics．
(1．Changchun
Chinese
of Optics，Fine
1
of Sciences，Changchun 30033，China；
Academy
Chinese
10039，China；
2．University of
Academy ofSciences，Beijing
Shipbuiding Industry Corporation 723，Yangzhou
author，E-mail：chenxj831209@163．com
3．Chinese
225001，China)
*Cor，-Ps户o，zdi竹g
mode controller based
interval
neural network identi—
fuzzy
Abstract：A gain
sliding
adaptive
type—II
fication was
attitude
to handle the
and the external disturbances come from the
proposed
disturbance of
system uncertainty
Micro Aircraft
a
attitude model
dynamical
angle
Vehicle(MAV)．Firstly，the
of MAV was established．Then，the interval
neural network was used to
type—II fuzzy
approximate
the
function and
functions in the attitude
model of the MAV．
nonlinearity
uncertainty
angle dynamic
taken to
The
items from the
mode controller
correct
were
identifica—
gain adaptive sliding
compensate
and the
adaptive
tion errors and load
theorem was
disturbances．Finally，Lyapunov stability
designed
收稿日期：2012—1卜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)
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