基于模糊控制的無人機應(yīng)急電源快速充電方法

式中：α∈[0，1]稱為修正因子；…>表示四舍五入取整；E和EC分別是△E和△U／△t的模糊量化。
考慮到電池的差異性，適當(dāng)增加權(quán)值，令α=0．6，經(jīng)過上式運算，再經(jīng)過最大隸屬度判決可得到模糊控制表。模糊控制表如表1所示。

表中：0表示維持現(xiàn)在的充電電流；+1表示充電電流增加一個等級；-1表示充電電流減小一個等級。依次類推根據(jù)得出的電流等級乘以比例因子KU，即得到輸出的電流變化值。將此變化值加到前一時刻的電流值上就是此次應(yīng)輸出的電流值。

3 組成與實現(xiàn)
模糊控制器要完成輸入信號(給定信號和反饋信號的偏差和偏差的變化率)的模糊化，根據(jù)模糊知識庫進行模糊推理和模糊判決(解模糊)，得到精確控制的變量。但是由于系統(tǒng)采用在ROM中預(yù)存模糊控制表的方法，將在線推理運算轉(zhuǎn)變成了查表運算，大大提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度，其結(jié)構(gòu)組成如圖3所示。

3．1 微處理機模塊
圖3中模糊化、模糊決策以及解模糊環(huán)節(jié)都是在微處理機模塊中完成的。在此選用Motorola公司的單片機MC68HC05SR3，其內(nèi)部資源豐富，ROM和RAM空間較大，便于實施模糊控制。另外，它還帶有4個A／D轉(zhuǎn)換器，十分便于對模擬量的檢測。由該單片機與相應(yīng)的接口電路配合，構(gòu)成系統(tǒng)的控制核心。
3．2 負反饋電路
電壓電流檢測電路是通過A／D轉(zhuǎn)換器檢測系統(tǒng)充電電流的；電池端電壓、電池溫度等參數(shù)是通過采樣電路、熱敏電阻等形成負反饋回路參與控制的。
3．3 充電電流輸出電路
首先，變流電路通過脈寬調(diào)制方式把交流市電轉(zhuǎn)換為所需的直流電壓，然后根據(jù)負反饋電路檢測系統(tǒng)得到的充電電壓、電流，經(jīng)微處理機模塊計算出最佳變化量，將此變化量加到充電電路中，經(jīng)PWM輸出，便得到所需的最佳充電電流。

4 結(jié) 語
通過對無人機應(yīng)急電源端電壓變化率的監(jiān)測得到了模糊控制所依據(jù)的最佳充電電壓曲線，以此曲線為輸入量設(shè)計了模糊控制策略表，并實現(xiàn)智能跟蹤模糊控制。通過與傳統(tǒng)充電方法對比證實，這種基于模糊控制的無人機應(yīng)急電源快速充電方法具有以下優(yōu)點：充電速度大大加快、電池溫升低，充電按照最佳曲線不損壞電源等?？梢姡捎迷摷夹g(shù)可以實現(xiàn)無人機應(yīng)急電源充電過程的快速化和智能化，對無人機武器系統(tǒng)作戰(zhàn)能力的穩(wěn)定發(fā)揮具有重大意義。