基于模糊控制的無人機應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，適當增加權值，令α=0．6，經過上式運算，再經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輸出的電流值。

3 組成與實現
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。但是由于系統采用在ROM中預存模糊控制表的方法，將在線推理運算轉變成了查表運算，大大提高了系統的響應速度，其結構組成如圖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節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轉換器，十分便于對模擬量的檢測。由該單片機與相應的接口電路配合，構成系統的控制核心。
3．2 負反饋電路
電壓電流檢測電路是通過A／D轉換器檢測系統充電電流的；電池端電壓、電池溫度等參數是通過采樣電路、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制方式把交流市電轉換為所需的直流電壓，然后根據負反饋電路檢測系統得到的充電電壓、電流，經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PWM輸出，便得到所需的最佳充電電流。

4 結 語
通過對無人機應急電源端電壓變化率的監測得到了模糊控制所依據的最佳充電電壓曲線，以此曲線為輸入量設計了模糊控制策略表，并實現智能跟蹤模糊控制。通過與傳統充電方法對比證實，這種基于模糊控制的無人機應急電源快速充電方法具有以下優點：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。可見，采用該技術可以實現無人機應急電源充電過程的快速化和智能化，對無人機武器系統作戰能力的穩定發揮具有重大意義。