[發明專利]基于分層模糊系統的月球探測車協調驅動自適應容錯控制方法

有效

• 申請號: 201310404066.2
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103488080A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 孫多青
• 申請（專利權）人: 河北科技師范學院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所 13102
• 代理人: 許久利

1.一種基于分層模糊系統的月球探測車協調驅動自適應容錯控制方法，其特征在于通過以下步驟實現：

第一步，給定車輪滑轉率???????????????????????????????????????????????的期望值，；

??第二步，根據給定的車輪滑轉率的期望值，限定在動態過程中車輪滑轉率的變化范圍；

第三步，根據已知參數和未知參數的變化范圍，給出月球探測車在松軟土壤上行駛時驅動系統動力學方程中的未知函數的界函數以及未知控制增益的上界函數和下界函數；即和,滿足：

，，??????????????????(1)

其中月球探測車在松軟土壤上行駛時的驅動系統動力學方程為：

?????????????????????(2)

(2)式中：為狀態向量；為車輪驅動力矩，是系統的輸入；為系統的輸出；為未知的干擾項；為未知的非線性故障函數；是故障發生函數，定義為

，

為故障發生的時刻；和為未知的非線性連續函數，其表達式分別為

?，????????(3)

,????；???????????????????????????????????????(4)

(3)和(4)式中，為整車質量；為車輪半徑；為車輪轉動慣量；為車速；為車輪在豎直方向上的負載；，，，為擬合系數；

??第四步，給出未知故障函數的界函數以及未知的干擾項的界；

第五步，給出各層模糊系統的輸入變量的論域；并選取隸屬函數；

第六步，分別用如下兩層模糊邏輯系統：

，,?????(5)

來逼近，和；且

，，；?????????????????(6)

其中，，，，，，為模糊基函數；,?,?為參數向量，；

第七步，計算誤差，并設計參數向量,?,?的自適應律；

第八步，根據第七步得到的參數向量,?,?,?設計分層模糊容錯控制器：

，??????????????????????????????????????????(7)???????????????????

其中，

??????????????????????????????????????????(8)

(8)式中，表示檢測出故障的時刻；

(8)式中為故障發生前的等效控制項，設計為

，?????????????????????????????(9)

(8)式中是故障發生后補償的控制與等效控制量的和，設計為

，??????????????????????????(10)

(8)式中為故障發生前的監督控制項，設計為

??，??????????(11)

(11)式中，當時，當時；；是根據容許的狀態量之上界而選定的正常數；符號的含義是：當時，，當時，；

(8)式中為故障發生后的監督控制項，設計為

，?????????(12)

其中，(12)式中；

(7)式中為誤差補償控制項，設計為

，??????????????????????????????????????(13)

(13)式中為設計參數，且的選取滿足。