技術(shù)特征：

1.基于模糊變結(jié)構(gòu)的超聲速飛行器過載指令快速跟蹤方法，其特征在于，按照以下步驟實施：

步驟1，測量飛行器縱向過載誤差、俯仰角速度與俯仰角加速度；

步驟2，采用縱向過載誤差信號，設(shè)計過載、角加速度與角速度混合的滑模面信號s；

步驟3，針對滑模面信號s構(gòu)造非線性滑?？刂屏喀?sub>z；

步驟4，構(gòu)造模糊系統(tǒng)，建立控制律增益與參數(shù)的模糊調(diào)整規(guī)則；

步驟5，飛行器俯仰通道過載控制的建模與數(shù)字仿真模擬；

步驟6，將步驟1-4所得到的結(jié)果，輸入步驟5建立的超聲速飛行器俯仰通道簡化模型，通過選取合適的滑模面參數(shù)、模糊系統(tǒng)參數(shù)、控制增益參數(shù)，并觀察輸出曲線，從而確定最終的基于模糊變結(jié)構(gòu)的超聲速飛行器過載指令跟蹤控制器參數(shù)，使得整個飛行器俯仰通道過載控制器具有滿意的穩(wěn)定性與響應(yīng)速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)的超聲速飛行器過載指令快速跟蹤方法，其特征在于，所述步驟1，按照以下步驟進(jìn)行：將加速度計、俯仰角速率陀螺儀、角加速度計安裝在飛行器器體上，其中采用加速度計測量飛行器的縱向過載，記為n_y，采用俯仰角速率陀螺儀測量飛行器俯仰角速度，記為ω_z，采用角加速度器測量飛行器俯仰角加速度，記為將縱向過載值n_y與飛行器縱向過載指令進(jìn)行比較，得到縱向過載誤差，記作e，其滿足

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)的超聲速飛行器過載指令快速跟蹤方法，其特征在于，所述步驟2，設(shè)計的滑模面信號s為：

$s=c_{0}e+c_1\∫edt+c_2{\mathrm{\ω}}_z+c_3{e}^{15/17}+c_4{e}^{15/13}+c_5{\mathrm{\ω}}_z^{17/15}+c_6{\stackrel{\·}{\mathrm{\ω}}}_z$

其中c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅與c₆為待設(shè)計的正參數(shù)，c₀、c₁、c₂、c₃、c₄、c₅與c₆為滑模面參數(shù)，均為增益，需要在后面設(shè)計中進(jìn)行選定與調(diào)整，t為時間，∫edt為對e的積分。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)的超聲速飛行器過載指令快速跟蹤方法，其特征在于，所述步驟3，構(gòu)造的非線性滑?？刂屏喀?sub>z為：

其中ε、ε₁、k₁、k₂、k₃、k₄為待設(shè)計的正參數(shù)，ε、ε₁、k₁、k₂、k₃、k₄為控制量參數(shù)，k₁、k₂、k₃、k₄為增益，需要在后面設(shè)計中進(jìn)行選定與調(diào)整，ε、ε₁為柔化系數(shù)，用于減弱系統(tǒng)顫振。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于模糊變結(jié)構(gòu)的超聲速飛行器過載指令快速跟蹤方法，其特征在于，所述步驟4具體按照以下步驟進(jìn)行：

首先，以e為模糊系統(tǒng)的輸入，滑模控制中增益k₂為模糊系統(tǒng)的輸出，建立輸入輸出變量的隸屬度函數(shù)，用如下數(shù)學(xué)表達(dá)式描述：

選取d₁＝3，認(rèn)為過載誤差e屬于‘PB’即‘正大’的范圍，其隸屬概率函數(shù)p₅為

$p_5=\left\{\begin{array}{cc}1& e\>3d_1\\ \exp (-\frac{{(e-3d_1)}^2}{d_1^2})& d_1\≤e\≤3d_1\\ 0& e\<d_1\end{array}\right\}$

認(rèn)為誤差e屬于‘PM’即‘正中’的范圍，其隸屬概率函數(shù)p₄為

$p_4=\left\{\begin{array}{cc}0& e\>3d_1\\ 1-\frac{e-2d_1}{d_1}& 2d_1\≤e\≤3d_1\\ \frac{e}{2d_1}& 0\≤e\≤2d_1\\ 0& e\<0\end{array}\right\}$

認(rèn)為誤差e屬于‘ZO’即‘幾乎為零’的范圍，其隸屬概率函數(shù)p₃為

$p_3=\left\{\begin{array}{cc}0& e\>2d_1\\ 1-\frac{e}{2d_1}& 0\≤e\≤2d_1\\ 1+\frac{e}{2d_1}& -2d_1\≤e\≤0\\ 0& e\<-2d_1\end{array}\right\}$

認(rèn)為誤差e屬于‘NM’即‘負(fù)中’的范圍，其隸屬概率函數(shù)p₂為

$p_2=\left\{\begin{array}{cc}0& e\<-3d_1\\ 1+\frac{e+2d_1}{d_1}& -3d_1\≤e\≤-2d_1\\ -\frac{e}{2d_1}& -2d_1\≤e\≤0\\ 0& e\>0\end{array}\right\}$

認(rèn)為誤差e屬于‘NB’即‘負(fù)大’的范圍，其隸屬概率函數(shù)p₁為

$p_1=\left\{\begin{array}{cc}0& e\<-3d_1\\ \exp (-\frac{{(e+3d_1)}^2}{d_1^2})& -d_1\≤e\≤-3d_1\\ 0& e\>-d_1\end{array}\right\}$

系統(tǒng)輸入輸出的模糊集分別定義如下：

e＝{NB NM ZO PM PB}

dk₂＝{NB NM ZO PM PB}

其中，NB為誤差“負(fù)大”的范圍，NM為誤差“負(fù)中”的范圍，ZO為誤差“幾乎為零”的范圍，PM為誤差“正中”的范圍，PB為過載誤差“正大”的范圍，dk₂為增益k₂的變化量；

其次，建立模糊調(diào)整的基本原則為：|e|越大，則飛行器控制量u應(yīng)當(dāng)越大，從而dk₂也應(yīng)當(dāng)越大；

設(shè)計模糊規(guī)則庫如下：

R1：IF e is PB Then dk₂is PB

R2：IF e is PM Then dk₂is PM

R3：IF e is ZO Then dk₂is ZO

R4：IF e is NM Then dk₂is PM

R5：IF e is NB Then dk₂is PB

并設(shè)計規(guī)則矩陣如下：

rulelist＝[5 5 1 1；

4 4 1 1；

3 3 1 1；

2 4 1 1；

1 5 1 1]；

最后，采用Matlab軟件的newfis('smc_fz_2')函數(shù)生成模糊系統(tǒng)，再采用addrule函數(shù)將上述規(guī)則矩陣加入模糊系統(tǒng)，然后利用函數(shù)a1＝setfis(a1,'DefuzzMethod','centroid')設(shè)置采用centroid方法反模糊化，使用evalfis(abs(e),a1)函數(shù)，反解模糊滑?？刂频脑鲆嬲{(diào)節(jié)規(guī)律，得到dk₂；

k₂＝k₂₀+dk₂

其中，k₂₀為增益k₂的初始值；

采用同一模糊系統(tǒng)，對參數(shù)c₁進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)規(guī)律如下

c₁＝c₁₀+0.05*dk2

其中，c₁₀的含義是參數(shù)c₁的初始值；

采用如下Matlab程序?qū)崿F(xiàn)c₁的調(diào)節(jié)：c₁＝c₁₀+0.05*evalfis(abs(e),a1)。