模糊自適應(yīng)控制技術(shù)具有不依賴(lài)于系統(tǒng)模型、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，是解決非線性不確定性系統(tǒng)的有效工具�！陡叱曀亠w行器模糊控制技術(shù)》在理論層面，對(duì)作者近年來(lái)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(shū)共6章，第1章闡述了國(guó)內(nèi)外高超聲速飛行器研究現(xiàn)狀以及近年來(lái)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(jì)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(duì)飛行器縱向模型的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了分析，為控制器設(shè)計(jì)打下良好基礎(chǔ)：第3章針對(duì)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(jì)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(duì)系統(tǒng)執(zhí)行器輸入受限的實(shí)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(duì)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(duì)舵控制器具有幅值和速率約束的實(shí)際工程問(wèn)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(zhuān)業(yè)研究生和高年級(jí)本科生的教材或參考書(shū)，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(diǎn)，在國(guó)防和民用方面均具有非常重要的意義，是目前世界各國(guó)研究的熱點(diǎn)。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(dòng)機(jī)一體化設(shè)計(jì)使得其動(dòng)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(shū)針對(duì)高超聲速飛行器飛行控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開(kāi)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(duì)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(wèn)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(jì)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(shí)參數(shù)，提高控制器的實(shí)時(shí)性能。并設(shè)計(jì)了魯棒補(bǔ)償項(xiàng)，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(shí)驗(yàn)表明方法的有效性。
�。�2）針對(duì)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(wèn)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(jì)Butterworth低通濾波器和模糊狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)控制增益未知系統(tǒng)中的不可直接測(cè)量狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)，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(duì)控制輸入飽和問(wèn)題進(jìn)行處理，最后運(yùn)用Backstepping法設(shè)計(jì)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(duì)系統(tǒng)中出現(xiàn)的輸出跟蹤誤差約束的跟蹤控制問(wèn)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(duì)輸出跟蹤誤差進(jìn)行約束，同時(shí)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(gè)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(wèn)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(hào)，且各狀態(tài)、執(zhí)行器幅值均在約束范圍內(nèi)。
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