[发明专利]基于T-S模糊模型的微陀螺仪滑模自适应控制方法

权利要求书

1.基于T-S模糊模型的微陀螺仪滑模自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤

1）建立微陀螺仪的无量纲非线性运动微分方程；

2）基于微陀螺仪T-S模型，建立微陀螺仪全局不确定系统状态方程；

3）判断微陀螺仪全局不确定系统模型是否满足连续，匹配，可控和有界条件；

4）基于不确定系统变结构控制理论设计控制器，使全局不确定系统模型轨迹跟踪参考模型轨迹；

5）根据Lyapunov函数理论设计自适应控制算法，确保系统渐进稳定。

2.根据权利要求1所述的基于T-S模糊模型的微陀螺仪滑模自适应控制方法，其特征在于，所述步骤1）中无量纲非线性运动矢量方程通过如下步骤完成：

1-1)考虑到制造误差和非线性弹簧效应的存在，实际微陀螺仪的非线性数学模型可简化近似为：

mx··*+dxxx·*+(dxy-2mΩz*)y·*+(kxx-mΩz*2)x*+kxyy*+kx3x*3=ux*]]>(1)]]>

my··*+dyyy·*+(dxy+2mΩz*)x·*+(kyy-mΩz*2)y*+kxyx*+ky3y*3=uy*]]>

其中m是质量块质量，x^*,y^*是质量块在旋转坐标系中状态变量，d_xx,d_yy是两轴阻尼系数，k_xx,k_yy是两轴弹簧系数，是两轴非线性弹簧系数，d_xy是耦合阻尼系数，k_xy是耦合弹簧系数，u_x^*,u_y^*是两轴的控制输入，Ω_z^*是z轴的输入角速度；

1-2）设非量纲时间t^*＝ω₀t，将所述方程（1）两边同除以两轴固有频率ω₀的平方ω₀²、参考长度q₀和质量块质量m，得到微陀螺仪的无量纲非线性运动微分方程为：

q··m=(2S-D)q·m+(Ωz2-K1)qm-K3qm3+um---(2)]]>

其中qm=q*q0=xy]]>为微分方程的状态变量，q*=x*y*,]]>um=u*mω02q0=uxuy]]>为微分方程的输入，u*=ux*uy*,]]>Ωz=Ωz*ω0,]]>S=0Ωz-Ωz0,]]>D=D*mω0,]]>D*=dxxdxydxydyy,]]>K1=wx2wxywxywy2,]]>wx2=kxxmω02,]]>wy2=kyymω02,]]>wxy=kxymω02,]]>K3=kx3*00ky3*,]]>kx3*=kx3q02mω02,]]>ky3*=ky3q02mω02.]]>