小型固体运载器一级飞行段姿态控制方案研究

摘要：

为降低结构质量、提高运载能力,某小型固体运载器采用复合材料箭体结构设计方案和静不稳定气动设计方案,运载器具有较大的挠性,一级飞行过程中,由于稠密大气的影响,结构和控制耦合现象明显,对控制系统设计提出巨大挑战;同时,控制系统还面临发动机结构引起的干扰、风干扰、质量质心时变特性以及气动参数不确定性等问题.针对这些问题,设计了带有主动振动补偿和漂移控制的Backstepping控制器,通过滑模观测器估计低频弹性振动的影响,并给予补偿,采用反演控制技术设计非线性鲁棒控制器,以适应系统中存在的较强的不确定性,确保在一级飞行过程中的全局渐进稳定,提供可选择的漂移控制通道,修正由于风干扰引起的横向、法向漂移.通过运载器飞行仿真环境验证了控制器性能.Montr Carlo仿真结果表明,在各种干扰影响下,所设计的非线性鲁棒控制器的姿态跟踪误差不超过2°,控制舵偏角不超过5°,满足总体方案要求.

关键词：小型固体运载器、挠性、滑模观测器、反演控制、Montr Carlo仿真

所属期刊栏目：33

分类号：V448.1(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

在线出版日期：2010-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：242-246