运载火箭的抗干扰分数阶控制器设计

作     者：程昊宇 董朝阳 王青 CHENG Hao-yu;DONG Chao-yang;WANG Qing

作者机构：北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 

出 版 物：《系统工程与电子技术》 (Systems Engineering and Electronics)

年 卷 期：2015年第37卷第9期

页      面：2109-2114页

核心收录：

学科分类：08[工学] 081105[工学-导航、制导与控制] 0811[工学-控制科学与工程] 

基　　金：国家自然科学基金(61273083)资助课题 

主　　题：姿态控制 扩张状态观测器 分数阶控制器 遗传算法 粒子群优化 

摘      要：针对火箭的姿态控制问题,基于自抗扰理论和分数阶控制,提出了一种控制器设计方法。通过设计扩张状态观测器,充分利用惯组平台和速率陀螺的复合量测信息对系统的内部和外部干扰进行估计。设计分数阶控制器对估计的干扰进行实时补偿,实现火箭的姿态控制,通过引入可调参数使得控制器参数调整范围变大,保证控制器具有更好的控制精度。考虑到控制器参数多且难以被确定,采用一种基于遗传算法和粒子群优化的混合算法对参数进行调整;通过仿真验证了所提算法可以获得良好的动态性能、抗扰性和鲁棒性。