高超声速飞行器的二型模糊自适应飞行控制方法研究

项目名称： 高超声速飞行器的二型模糊自适应飞行控制方法研究

项目编号： No.61273149

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 自动化技术、计算机技术

项目作者： 易建强

作者单位： 中国科学院自动化研究所

项目金额： 81万元

中文摘要： 高超声速飞行器除了具有快时变、强耦合、强非线性等特点之外，在飞行过程中还存在诸多的不确定性及外部干扰等，而二型模糊系统具有强的处理不确定性和外部干扰的能力，因此本项目拟以高超声速飞行器的纵向数学模型为研究对象，开展基于二型模糊系统的自适应飞行控制方法研究，实现高超声速飞行器的二型模糊自适应飞行控制。研究内容包括面向控制的具有闭形表达式的二型模糊系统的降型及解模糊化方法研究、基于二型模糊系统与非自适应控制方法如动态逆控制或滑模控制等相结合的二型模糊自适应飞行控制方法研究、基于二型模糊系统与自适应控制方法如自适应backstepping控制技术相结合的二型模糊自适应飞行控制方法研究、以二型模糊系统为主控制器的二型模糊间接自适应飞行控制方法研究、及飞行控制仿真平台设计。本项目的研究能够为飞行器控制系统设计提供新方法，也可以为二型模糊系统的理论研究提供新思路。

中文关键词： 高超声速飞行器；模糊系统；模糊控制；自适应控制；飞行控制

英文摘要： Besides fast time-varying, strong coupling, and highly nonlinear features, an Air-breathing hypersonic cruise vehicle also suffers from dynamic characteristics changes, significant model uncertainties, and severe disturbances during cruising. Compared with type-1 fuzzy systems, on the other hand, type-2 fuzzy systems can better cope with uncertainties and disturbances. Therefore, this project takes the longitudinal model of an Air-breathing hypersonic cruise vehicle as control object, investigate the adaptive flight control methods based on type-2 fuzzy systems, and realize the type-2 fuzzy adaptive flight control of the Air-breathing hypersonic cruise vehicle. The detail research items includes research on type reduction and defuzzification of type-2 fuzzy systems in order to obtain closed-form expression for control, research on type-2 fuzzy adaptive flight control methods integrating type-2 fuzzy systems and nonadaptive control approaches like dynamic inverse control or sliding-mode control, research on type-2 fuzzy adaptive flight control methods integrating type-2 fuzzy systems and adaptive control approaches like adaptive backstepping technology, and research on type-2 fuzzy indirect adaptive flight control method which takes the type-2 fuzzy systems as the main control components, and the design of flight

英文关键词： Hypersonic vehicle；fuzzy system；fuzzy control；adaptive control；flight control