航天器精確節(jié)能模糊脈沖調(diào)寬控制器的設(shè)計(jì)

【摘要】：為實(shí)現(xiàn)航天器精確、節(jié)能的姿態(tài)或軌道控制,提出一種采用脈沖寬度調(diào)制PWM(Pulse Width Modulation)與模糊比例微分PD(Proportional Differential)控制相結(jié)合的模糊PD-PWM控制器.其中PWM能將開關(guān)型控制轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的精確線性控制,而模糊PD控制在能量消耗限制不同情況下可實(shí)現(xiàn)兩種快速、節(jié)能的控制過(guò)程.在分析大氣層外攔截器EKV(Extra-atmospheric Kill Vehicle)處于目標(biāo)捕獲和末制導(dǎo)階段對(duì)姿控系統(tǒng)的不同性能要求的基礎(chǔ)上,以EKV姿控系統(tǒng)為例介紹了模糊PD-PWM控制器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化過(guò)程.說(shuō)明了模糊PD控制器隸屬度函數(shù)的設(shè)計(jì)、待優(yōu)化參數(shù)的選擇以及模糊控制規(guī)則的設(shè)計(jì),重點(diǎn)敘述了遺傳算法GA(Genetic Algorithms)中適應(yīng)度函數(shù)的設(shè)計(jì)方法,并對(duì)隸屬度函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化.仿真結(jié)果證明優(yōu)化后的控制器能滿足EKV不同階段姿態(tài)控制要求,具有精確、節(jié)能的特點(diǎn). 【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院 北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院 北京航空航天大學(xué)自動(dòng)化科學(xué)與電氣工程學(xué)院
【關(guān)鍵詞】： 脈沖寬度調(diào)制(PWM) 模糊控制 遺傳算法(GA)
【分類號(hào)】：V448.2
【正文快照】： 航天器對(duì)姿態(tài)或軌道的控制精度有很高的要求,而且攜帶能源有限、難以及時(shí)補(bǔ)充,在控制過(guò)程中必須節(jié)省能量.當(dāng)前航天器多采用開關(guān)型輸出的小推力發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行姿態(tài)或軌道控制,其特點(diǎn)是推力為常值,開啟或關(guān)閉時(shí)間可以調(diào)節(jié),只能產(chǎn)生斷續(xù)的常值控制推力或力矩.為實(shí)現(xiàn)對(duì)航天器精確的控

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