三速制鱼雷自适应滑模控制研究

doi:10.3969/j.issn.1000-1093.2012.03.016

兵工学报 ›› 2012, Vol. 33 ›› Issue (3): 340-346.doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2012.03.016

三速制鱼雷自适应滑模控制研究

王子健¹，严卫生^1,2，高剑^1,2，张秦南³

（1.西北工业大学航海学院，陕西西安 710072； 2.西北工业大学水下信息处理与控制国家重点实验室，陕西西安 710072；3.中国船舶重工集团公司第705研究所，陕西西安 710075）

收稿日期:2011-03-28 修回日期:2011-03-28 上线日期:2014-03-04
作者简介:王子健（1986—），男，硕士研究生

Adaptive Sliding-mode Control of Tri-speed Torpedo

WANG Zi-jian¹, YAN Wei-sheng^1,2, GAO Jian^1,2, ZHANG Qin-nan³

(1. College of Marine Engineering，Northwestern Polytechnical University，Xi’an 710072，Shaanxi，China；2. National Key Laboratory of Underwater Information Processing Control，Northwestern Polytechnical University，Xi’an 710072，3. The 705 Institute, China Shipbuilding Industry Corporation，Xi’an 710075，Shaanxi，China)

Received:2011-03-28 Revised:2011-03-28 Online:2014-03-04

摘要/Abstract

摘要： 针对三速制鱼雷在不同速度下运动特性的变化对控制系统自适应性和鲁棒性的要求，提出一种自适应滑模控制策略。将纵向运动控制分为俯仰角控制和深度控制内外2个回路。深度控制回路采用自适应算法在线估计无法测量的攻角，俯仰角控制回路采用自适应滑模控制。在线估计不确定模型参数，并克服模型中的未建模不确定性，从而保证了三速制鱼雷在速度变化和模型参数不确定条件下的稳定性，消除了由于非零平衡态造成的深度稳态误差。仿真对比研究结果证明了该自适应滑模控制方法的有效性。

关键词: 自动控制技术, 三速制鱼雷, 自适应滑模控制

Abstract: The motion characteristics of the tri-speed torpedo may vary in different speeds, and have different requirements for the adaptive ability and robustness of the control system. For this problem an adaptive sliding-mode control method is proposed. The vertical motion control is divided into two loops, the pitch angle control loop and the depth control loop. The depth control loop uses the adaptive algorithm to online estimate the angle of attack which cannot be measured. The pitch angle loop uses the adaptive sliding-mode control method, online estimates the uncertain model parameters and overcomes the unmodeled uncertainties, which ensures the stability of the tri-speed torpedo under the condition of speed change and model parameters uncertainty, and also eliminates the depth steady-state errors caused by the non-zero equilibrium state. The simulation results verify that the effectiveness of this adaptive sliding-mode control method.

Key words: automatic control technology, tri-speed torpedo, adaptive sliding control

中图分类号:

TP273

王子健，严卫生，高剑，张秦南. 三速制鱼雷自适应滑模控制研究[J]. 兵工学报, 2012, 33(3): 340-346.

WANG Zi-jian, YAN Wei-sheng, GAO Jian, ZHANG Qin-nan. Adaptive Sliding-mode Control of Tri-speed Torpedo[J]. Acta Armamentarii, 2012, 33(3): 340-346.

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