Метод скользящего режима управления квадрокоптером, улучшенный с помощью нечеткой логики, и его применение при несовпадающей неопределенности

Qingmei CAO ,  

Ruiwen XIANG ,  

Yonghong TAN ,  

Weiqing SUN ,  

Jiawei CHI ,  

Xiaodong ZHOU ,  

Lei YAO ,  

Abstract

В статье предложена новая стратегия нечеткого скользящего режима управления (FSMC), направленная на повышение робастности и устойчивости позиционного управления недостаточно управляемым квадрокоптером (UAV) при наличии внешних возмущений и неопределенности модели. Для обеспечения адаптивности и робастности системы в сложных динамических условиях на основе традиционного скользящего режима (SMC) разработан интеллектуальный двумерный нечеткий контроллер, который в реальном времени регулирует параметры SMC для адаптации к изменяющимся структурам системы. Сначала на основе фильтрованной переменной ошибки используется традиционный SMC для подавления ошибки слежения. Затем, основываясь на фильтрованной переменной и её скорости изменения, разработан самонастраивающийся модуль, объединяющий нечеткую логику (FLM) и SMC (FLM+SMC) для регулировки двух параметров SMC. Далее выходной сигнал FLM подается обратно в модуль SMC, формируя замкнутую систему настройки UAV на основе FSMC. Кроме того, была проведена строгая проверка устойчивости FSMC с использованием теории Ляпунова. Итоговое комплексное моделирование показало, что разработанный FSMC обеспечивает не только высокую точность траектории, но и обладает робастностью и устойчивостью к возмущениям; сравнительное моделирование с SMC и адаптивным контролем на основе нейронной сети радиальных базисных функций (RBFNNC) подтвердило эти результаты.

Keywords

скользящее управление; теория нечеткой логики; недостаточно управляемая система; беспилотник; стратегия самОбучения

READ MORE