基于波波夫稳定判据的自适应模糊控制

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1、万方数据V01．32，No．11N州emb盯．2007火力与指挥控制Fj咒C仰trdandcomm如dControl第32卷第11期2007年11月文章编号；1002—0640(2007)ll—0060-04基于波波夫稳定判据的自适应模糊控制’张建灵，安锦文(西北工业大学自动化学院，陕西西安71D072)摘耍：介绍了一种用于导弹控制的自适应模糊控制器，使用的是一种模糊数自调节因子在线插值算法。仿真表明这种模糊控制器对于受大气扰动和参数变化巨大的导弹俯仰控制回路控制十分有效，并且利用波波夫稳定判据成功判定了系统的稳定性．为导弹控制律设计提供了一种十分有效的方

2、法。模糊逻辑的优越性在导弹俯仰控制回路的控制中充分得以体现．美键词：渡波夫稳定判据，自适应．非线性系统，模糊控制中田分类号，V249文献标识码：AAdaptiVeFuzzyControlbasedonPopovStabilityCriterionZHANGJian—ling，ANJin—wen(伽。胖0，血咖眦矗衄Ⅳ州^删“肿P坳盱^n池zuni口PH却，Xi’nn710072，c^知)Abstract：Thispaperdescribestheapplicationandsimulatlonofanadaptivefuzzycontroner{orami

3、ss_lemodel．Thefuzzycontf018ystemi8testedusi“gdifferentvaluesoffuzzycontrollercorrectionalfactoronanonlinearmissilemodel．Itisshownthattheself—tuningfuz2ycontrollerisweUsuitedforcontrolli“gthepitch100pofthemissilecontrolsystemwithairturbulenceandparametervariety．Theresearchshowsthat

4、thePopovstabilitycriterioncouldsuccessfullyguaranteethestabilityofthefuzzy8ystem．ItprovidesagoodmethodforthedesignofmissiIecontroIsystem．Simulationresultssuggestsigllificantbenefitsfromfuzzy109icincontmltaskformissilepitch100pcontroI．Keywords：popovstabilitycriterion，self—adaptive，

5、nonlinearsystems，fuzzycontrol引言建立在模糊控制规则和模糊逻辑基础之上的模糊控制器，是一种具有很强非线性的控制器，加之被控过程常常是复杂大系统，具有滞后、参数时变等非线性特征，数学模型未知或太复杂。因此，模糊控制系统不能直接使用常规的线性和非线性分析方法进行稳定性分析。1975年Kickert和Mamdani系统地分析了模糊控制的稳定性问题，指出模糊控制器在一定条件下等效于一个“多维多级继电器”模型。在该假设下可用常规的非线性稳定性分析方法分析模糊控制系收藕日期12006一01-17修回日期：2006—11—24*基金项目t西北

6、工业太学研究生创业种子基金青助项目(Z20030028)作者筒介；张建灵(1978一)，男，山西晋中人，博士研究‘生．研究方向为t导航制导与控制。统，如描述函数法、相平面分析法、Lyapunov判据分析法、Popov判据分析法等。描述函数分析法是分析和改善非线性系统的一个经常使用的方法，但不是一种精确的方法。相平面分析法是一种精确方法，它直观可用来进行系统优化，主要缺点是局限于二阶系统。Lyapunov判据分析法可以对任何系统提出精确的稳定特性描述，然而使用起来非常复杂。Popov判据分析法相比之下简单，类似于Nyguist稳定性判据借助于根轨迹描述。可以

7、应用于高阶系统，这点比相平面法优越；是一个准确判定稳定性的方法，这点又比描述函数法优越#用这种方法，只要知道线性部分的频率特性和非线性部件的特性即可，判定非线性控制系统稳定性的过程只要稍加计算便可完成，也可以以工程制图的方式完成。由于该方法精确、简便，在非线性稳定性分析中变得越来越重要。1波波夫稳定判据1959年V．M．Popov针对标准的非线性控制万方数据张建灵，等：基于波渡夫稳定判据的自适应模糊控制。(总第3z—1345)’61·回路给出一种稳定性判据。这种方法可以应用于定常线性部件和一个定常非线性部件组成的单回路反馈系统。如图1(a)所示的标准非线性

8、控制系统，若对所有位于区域[^，，^。][见图1(b)]中的特征函