基于智能PID和扩张状态观测器的姿态控制方法

作     者：李依彤 刘晓东 张惠平 王晓东 Li Yitong;Liu Xiaodong;Zhang Huiping;Wang Xiaodong

作者机构：北京航天自动控制研究所北京100854 宇航智能控制技术国家级重点实验室北京100854 中国运载火箭技术研究院北京100076 

基　　金：国家自然科学基金(61803357) 

出 版 物：《航天控制》 (Aerospace Control)

年 卷 期：2021年第39卷第4期

页      码：51-58页

摘      要：针对在实际工程中人工设计飞行器姿态控制参数造成工作量大的问题,提出一种基于模型参考自适应控制的神经网络姿态控制方法。首先在模型参考自适应控制的基本框架下,利用BP神经网络的自学习特性,实现PID控制参数的自适应整定。随后设计了两阶线性扩张状态观测器以对控制量进行补偿,并对观测器进行了误差分析。仿真结果表明通过神经网络训练得到的控制参数变化规律和工程实际较为相似,姿态角指令跟踪误差在允许范围内,幅值裕度和相角裕度均符合要求。通过分别在常值干扰和正弦变化干扰下的两阶线性扩张状态观测器和三阶线性扩张状态观测器的仿真对比,发现两阶的观测器更能够降低外界扰动对系统的影响。

主 题 词：神经网络 模型参考自适应 姿态控制 扩张状态观测器 智能控制 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0804[工学-材料学] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.16804/j.cnki.issn1006-3242.2021.04.007

馆 藏 号：203104822...