针对UUV水平运动时干扰因素多，不能建立准确动力学模型，难以保证控制品质的问题，采用滑模模糊控制方法，根据直舵机阶跃响应曲线，确定模糊控制器规则表，将模糊控制器的每个规则确立为一个滑模控制器，由模糊控制器确定系统的控制量，并以某型UUV为例，设计滑模模糊控制器。经仿真并与比例控制进行对比，结果表明，当存在干扰时，比例控制下UUV水平运动产生较大幅度振荡甚至失稳，滑模模糊控制下UUV仍然能保持稳态航行，震颤很小，鲁棒性好。
The UUV dynamics model is hard to be built because it suffer from uncertain disturbances. The rules table of fuzzy controller is determined by open loop step response for maximal and minimal rudder. The system control function is determined by output of fuzzy controller. Taking a UUV for example, its controller is designed by this method and is tested by computer imitation. It is proved that when the liquid disturbances existing, the lateral movement's overshoot will become bigger and even lose stability under proportional control. But under sliding mode fuzzy control, the UUV will keep steady state and sailing as desired trajectory. The system's chattering is alleviated and robustness is improved.
2022,44(20): 88-91 收稿日期：2022-04-12
DOI：10.3404/j.issn.1672-7649.2022.20.017
分类号：TJ630.33
作者简介：丁浩(1979-)，男，博士，助理研究员，研究方向为UUV使用与仿真
参考文献：
[1] 丰少伟, 杨云生, 刘佳. 航深对水下航行体动力性能的影响及改善方法[J]. 四川兵工学报, 2015, 36(6): 7–10
[2] 杨晓骞, 李健, 董毅. 非线性不确定系统的非奇异快速终端滑模控制[J]. 控制理论与应用, 2016, 33(6): 772–778
[3] 王建敏, 董小萌, 吴云洁. 高超声速飞行器RBF神经网络滑模变结构控制[J]. 电机与控制学报, 2016, 20(5): 103–110
[4] 李兴格, 李刚, 熊思宇. 不确定参数摄动的高超声速飞行器滑模控制[J]. 导弹与航天运载技术, 2019, 36(12): 70–78
[5] 葛红豆, 赫雷, 曹雏清, 等. 基于模糊PID 控制的AGV控制[J]. 兵工自动化, 2017, 36(12): 76–79
[6] 孙巧梅, 陈金国, 余万. 基于模糊自适应滑模方法的AUV 轨迹跟踪控制[J]. 舰船科学技术, 2017, 39(12): 53–58
[7] 魏延辉, 周卫祥, 贾献强, 等. AUV 模型解耦水平运动多控制器联合控制[J]. 华中科技大学学报(自然科学版), 2016, 44(4): 37–42
[8] 邢晓波, 胡剑波, 王应洋, 等. 一类非线性系统的模糊自适应反推滑模控制[J]. 空军工程大学学报(自然科学版), 2018, 19(1): 104–110
[9] 严卫生. 鱼雷航行力学[M]. 西安: 西北工业大学出版社, 2002: 3−47.
[10] TIAN Q Y, WEI J H, FANG J H. Adaptive fuzzy integral sliding mode velocity control for the cutting system of atrench cutter[J]. Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering, 2016(6): 55–66
[11] LI Q C, ZHANG W S, HAN G F. Fuzzy sliding mode control guidance law with terminal impact angle and acceleration constraints[J]. Journal of Systems Engineering and Electronics, 2016, 27(3): 664–679
[12] 丁浩, 黄波, 崔沁青. 一种水下航行体纵向运动控制方法研究[J]. 兵器装备工程学报, 2021, 42(4): 179–182
