船舶航向控制中的一种模糊滑模控制器设计
陈瑜吴汉松宋立忠
（海军工程大学电气与信息工程学院武汉430033）
摘要：本文将模糊逻辑引入到了变结构控制器的设计中,设计了一种基于指数趋近律的模糊滑模控制器.运用计算机仿真手段验证了所设计控制器的优越性。同时，将这种模糊滑模控制器引入到了船舶航向的控制之中，通过仿真证明了设计的有效性。
关键词：变结构控制模糊滑模舰船航向仿真分析
中图分类号：TM571文献标识码：A文章编号：1003-4862（2007）06-0347-04
变结构控制(Variable Structure Control，即VSC)，又称为滑动模态（Sliding mode）控制，产生于20世纪50年代末，由俄罗斯的叶．米里亚诺夫倡导发展起来的一种基于Liyapunov稳定性理论的控制策略[1]。它的最大特点就是对系统参数摄动和外界干扰具有很强的鲁棒性，对所控对象模型精度要求低且控制计算量小，实时性强，快速性好。因此该理论受到世界范围的重视并得到迅速发展，目前已经建立起了比较完整的理论体系，并在许多工程领域得到成功的应用。从20世纪80年代中期，该理论引起了我国学者的重视开始，到如今，经过了40多年的发展，已形成了一种学科体系。
模糊控制(Fuzzy Logic Control,FLC)以60年代Zadeh的模糊数学为基本理论基础,从70年代起进入实际工程运用阶段,在过去的四分之一世纪中,模糊控制作为一种有别于传统控制理论的控制方法,充分发挥了其不需对象数学模型、能充分运用控制专家的信息及具有相当鲁棒性的优点，在具有相关特点的控制领域表现出了其优势。
模糊控制和滑模控制，各有优缺点，有某种相似之处，又有互补之处，90年代以来，专家学者就结合二者进行了很多研究工作，在很多方面得到了于理论和实践上都非常有意义的成果。
1滑模动态品质及趋近律
由图(a)及图(b)可以看出,本文采用基于趋近律的模糊滑模控制理论设计的航向自动舵为出现抖振现象,它可以快速准确的跟踪设定航向,显示了良好的性能。
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