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飞行力学2025年第06期:基于自适应模型预测的可重复使用火箭控制器设计

来源:期刊VIP网 时间:


作者:于千惠;葛亚杰;张冉;李惠峰;

单位:北京航空航天大学宇航学院;航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室;空间物理重点实验室;

摘要:针对可重复使用火箭回收垂直着陆阶段环境条件复杂、精度要求严苛,以及模型存在不确定性的问题,设计了一种自适应模型预测控制器,为垂直着陆段高精度抗扰控制难题提供解决方案。该方法在模型预测控制滚动优化的基础上,用预测模型响应与实际系统响应的误差驱动底层PD控制器参数更新,使得实际状态收敛于预测状态,补偿模型不准确带来的偏差。仿真结果表明:针对复杂的火箭垂直着陆控制任务,所提出的控制方法在模型存在30%的结构参数偏差下动态响应质量较好,且相较于传统模型预测控制方法具有更高的落点控制精度和鲁棒性。

关键词:可重复使用火箭;;模型预测控制;;自适应控制;;PD控制