改进模糊干扰观测器的自适应Terminal滑模控制在UASV再入中的高效应用

本文主要探讨了自适应Terminal滑模控制在无人水面舰艇(UASV)再入过程中的应用。针对传统模糊干扰观测器在处理观测误差较小情况时学习速度较慢的问题，研究者提出了一个新颖的快速模糊干扰观测器设计。这种改进的观测器旨在提升系统对干扰的实时响应能力，特别是在高精度控制要求下。 自适应Terminal滑模控制是一种先进的控制策略，它结合了滑模控制理论的优点——能够有效地消除系统跟踪误差，同时通过终端滑模面的设计，确保系统状态在有限的时间内快速趋近并稳定在一个预定的区域。与传统的滑模控制相比，这种控制方法具有更快的收敛速度和更强的鲁棒性，特别适合动态环境中如UASV再入这样的复杂系统。 快速模糊干扰观测器的引入，使得控制器能够更准确地估计和补偿外部干扰，提高系统的稳定性。在设计过程中，研究者通过严格的数学分析证明了基于快速模糊干扰观测器的自适应Terminal滑模控制方案的理论可行性，即跟踪误差和观测误差能够在有限时间内收敛到极小的范围。 论文的实验部分展示了设计的干扰观测器与闭环控制方案的实际效果，通过仿真结果验证了新方法的有效性和优越性。与传统的模糊干扰观测器和滑模控制策略相比，新的控制架构在减少系统误差、提高控制精度和鲁棒性方面展现出明显的优势。 本文不仅提供了一种解决UASV再入过程中干扰问题的新方法，还为自适应Terminal滑模控制理论的发展做出了贡献，对于提高无人水面舰艇在复杂环境下的自主导航和控制性能具有重要意义。