模糊自適應(yīng)控制技術(shù)具有不依賴于系統(tǒng)模型、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點，是解決非線性不確定性系統(tǒng)的有效工具。《高超聲速飛行器模糊控制技術(shù)》在理論層面，對作者近年來在高超聲速飛行器縱向魯棒多約束控制方法上的研究成果進(jìn)行較為系統(tǒng)的總結(jié)。
全書共6章，第1章闡述了國內(nèi)外高超聲速飛行器研究現(xiàn)狀以及近年來線性、非線性和模糊等智能控制方法在高超聲速飛行器控制器設(shè)計上的應(yīng)用研究情況；第2章建立了完整的高超聲速飛行器六自由度模型，并對飛行器縱向模型的動態(tài)特性進(jìn)行了分析，為控制器設(shè)計打下良好基礎(chǔ)：第3章針對具有不確定參數(shù)和外界未知干擾的速度和高度分系統(tǒng)，設(shè)計了一種基于分層模糊系統(tǒng)的高超聲速飛行器自適應(yīng)控制器；第4章針對系統(tǒng)執(zhí)行器輸入受限的實際情況，提出了一種輸入受限的高超聲速飛行器自適應(yīng)模糊反步控制方法；第5章針對控制精度要求較高的攻角分系統(tǒng)，提出了基于約束Lyapunov函數(shù)和基于可規(guī)定性能的跟蹤誤差受限的自適應(yīng)模糊反步控制器；第6章針對舵控制器具有幅值和速率約束的實際工程問題，提出了一種帶有指令濾波器的自適應(yīng)模糊反步控制方法。
《高超聲速飛行器模糊控制技術(shù)》可作為控制理論與應(yīng)用、飛行器導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制等專業(yè)研究生和高年級本科生的教材或參考書，亦可供相關(guān)領(lǐng)域工程技術(shù)人員參考。
高超聲速飛行器具有飛行速度快，突防能力強(qiáng)等優(yōu)點，在國防和民用方面均具有非常重要的意義，是目前世界各國研究的熱點。高超聲速飛行器飛行環(huán)境復(fù)雜，以及自身的機(jī)體／發(fā)動機(jī)一體化設(shè)計使得其動力學(xué)模型具有強(qiáng)非線性、強(qiáng)耦合性和參數(shù)的不確定性。本書針對高超聲速飛行器飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計開展了模糊自適應(yīng)控制方法的研究。主要內(nèi)容如下：
�。�1）針對具有參數(shù)不確定性和存在外界干擾的高超聲速飛行器輸出跟蹤控制問題，提出了一種基于分層模糊系統(tǒng)的自適應(yīng)Ho控制器設(shè)計方法。利用分層模糊控制方法在線逼近未知函數(shù)，有效地減少了在線辨識參數(shù)，提高控制器的實時性能。并設(shè)計了魯棒補(bǔ)償項，提高了控制器的魯棒性能。運(yùn)用Lyapunov理論給出了參數(shù)的自適應(yīng)律并分析證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。實驗表明方法的有效性。
�。�2）針對系統(tǒng)不滿足匹配條件、控制增益未知、假設(shè)俯仰角速率傳感器出現(xiàn)故障的攻角跟蹤控制和控制器出現(xiàn)的飽和受限問題，提出了一種模糊自適應(yīng)Backstepping控制方法。首先利用模糊系統(tǒng)在線逼近不確定系統(tǒng)中的非線性函數(shù)，然后設(shè)計Butterworth低通濾波器和模糊狀態(tài)觀測器對控制增益未知系統(tǒng)中的不可直接測量狀態(tài)進(jìn)行估計，其次采用具有光滑特性的雙曲正切函數(shù)和Nussbaum增益函數(shù)對控制輸入飽和問題進(jìn)行處理，最后運(yùn)用Backstepping法設(shè)計出了魯棒控制器，并利用Lyapunov理論給出了參數(shù)的自適應(yīng)律。結(jié)果表明受限控制器具有很強(qiáng)的魯棒性能。
�。�3）針對系統(tǒng)中出現(xiàn)的輸出跟蹤誤差約束的跟蹤控制問題，分別采用約束Lyapunov函數(shù)（Barrier Lyapunov Function，BLF）和可規(guī)定性能（Prescnibed Performance）兩種方法對輸出跟蹤誤差進(jìn)行約束，同時考慮控制增益未知、輸入受限等復(fù)雜因素，提出了兩種輸出跟蹤誤差受限的模糊自適應(yīng)Backstepping控制方案。兩種控制方案在保證輸出跟蹤誤差在預(yù)設(shè)的限定范圍內(nèi)這個基礎(chǔ)上，具有很強(qiáng)的魯棒性能。
�。�4）綜合考慮系統(tǒng)出現(xiàn)的各狀態(tài)和執(zhí)行器物理特性約束等問題，將具有幅值、速率和帶寬限制的指令濾波器（ Command Filter）與Back-stepping方法相結(jié)合，采用模糊邏輯系統(tǒng)在線逼近帶有不確定參數(shù)和外界未知有界干擾的未知函數(shù)，運(yùn)用Lyapunov函數(shù)給出了參數(shù)的自適應(yīng)律，并分析證明了控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性�？刂葡到y(tǒng)能夠穩(wěn)定跟蹤給出參考指令信號，且各狀態(tài)、執(zhí)行器幅值均在約束范圍內(nèi)。
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